具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

一种基于线圈的具有身份识别的无人机充电系统，包括若干无人机和若干无人机充电机舱；每个无人机充电机舱具有唯一的第一身份识别信息；每个无人机充电机舱具有唯一的第二身份识别信息；

无人机充电机舱包括相互独立的第一信号传输电路和能量发射电路，第一信号传输电路包括第一信号传输线圈，能量发射电路包括能量发射线圈；

无人机包括相互独立的第二信号传输电路和能量接收电路，第二信号传输电路包括第二信号传输线圈，能量接收电路包括能量接收线圈；

第一信号传输线圈向进入充电区域的无人机的第二信号传输线圈发送第一信号，第一信号携带无人机充电机舱的第一身份识别信息，第一身份识别信息用于无人机对无人机充电机舱进行身份识别以判断该无人机充电机舱是否符合要求；

在第一身份识别信息的身份识别通过后，第二信号传输线圈向第一信号传输线圈发送第二信号，第二信号携带无人机的第二身份识别信息，第二身份识别信息用于无人机充电机舱对无人机进行身份识别以判断该无人机是否符合要求；

在第二身份识别信息的身份识别通过后，能量发射线圈向能量接收线圈发射能量，实现无人机充电机舱为无人机无线充电。

无人机充电机舱包含记载所有无人机身份信息的第一数据库，用于验证无人机发送的第二信号所携带的第二身份识别信息是否属于第一数据库中的信息，若是属于，则第二身份识别信息的身份识别通过，否则，第二身份识别信息的身份识别不通过。通过计算收到的第二信号所携带的第二身份识别信息与第一数据库中记载的所有无人机身份信息的欧氏距离或者进行异或运算，欧氏距离不高于设定阈值或者异或运算结果为0，则第二身份识别信息的身份识别通过，若是欧氏距离高于设定阈值或者异或运算结果为1，则第二身份识别信息的身份识别不通过。

无人机包含记载所有无人机充电机舱的身份信息的第二数据库，用于验证无人机充电机舱发送的第一信号所携带的第一身份识别信息是否属于第二数据库中的信息，若是属于，则第一身份识别信息的身份识别通过，否则，第一身份识别信息的身份识别不通过。通过计算收到的第一信号所携带的第一身份识别信息与第一数据库中记载的所有无人机身份信息的欧氏距离或者进行异或运算，欧氏距离不高于设定阈值或者异或运算结果为0，则第一身份识别信息的身份识别通过，若是欧氏距离高于设定阈值或者异或运算结果为1，则第一身份识别信息的身份识别不通过。

本发明还包括与无人机充电机舱通信连接的机舱后台管理平台，机舱后台管理平台包括无人机充电机舱身份数据库和无人机身份数据库；无人机充电机舱身份数据库存储有所有无人机充电机舱的身份数据；无人机身份数据库存储有所有无人机的身份数据；机舱后台管理平台用于记录无人机充电机舱上报的充电情况，充电情况至少包括处于充电状态的无人机充电机舱的第一身份识别信息和无人机的第二身份识别信息。充电情况还可以包括无人机的剩余电量等。

可选地，在本实施例中，可以是在对无人机的第二身份识别信息识别通过后，将处于充电状态的无人机充电机舱和无人机进行身份绑定并上报，然后无人机充电机舱选择充电模式，响应充电请求，开始为无人机无线充电。

可选地，在本实施例中，第一信号传输线圈和能量发射线圈均是螺线管型线圈。

其中，第一信号传输电路还包括第一控制器、第一正弦波发生器、第一模拟开关、第一放大电路；第一正弦波发生器、第一模拟开关、第一放大电路依次连接；第一放大电路与第一信号传输线圈连接；第一控制器与第一模拟开关连接；第一控制器根据无人机充电机舱的第一身份识别信息确定出对应的第一开关切换信号，并根据第一开关切换信号控制第一模拟开关对第一正弦波发生器产生的载波进行调制，得到第一已调信号，通过第一放大电路将第一已调信号进行放大，得到第一信号，将第一信号加载到第一信号传输线圈，通过第一信号传输线圈将第一信号传输到第二信号传输线圈。在本实施例中，不同无人机充电机舱的第一身份识别信息可以是采用不同编码的形式表征。例如无人机充电机舱1号的第一身份识别信息编码为01010101，而无人机充电机舱2号的第一身份识别信息编码为11101110，编码为0时第一模拟开关关闭，编码为1时第一模拟开关打开，因此不同的第一身份识别信息对应不同的第一开关切换信号，不同的第一开关切换信号对载波进行调制得到的第一已调信号也是不同的。本实施例中，通过上述独立的信号传输电路实现对身份识别信息的传输，无需采用Zigbee、蓝牙或WiFi等通信方式传递无人机和无人机充电机舱的身份识别信息，避免了传统通信方式的干扰且有效实现了无人机与无人机充电机舱的互操作性检测及身份鉴别。

第一信号传输电路还包括第一解调模块、第一比较器；第一信号传输线圈、第一解调模块、第一比较器、第一控制器依次连接；第一解调模块用于将第二信号进行解调；第一比较器用于将第一解调模块解调的信号进行信号复原，得到第二身份识别信息；第一控制器还用于对第二身份识别信息进行身份识别。

第二信号传输电路还包括第二控制器、第二正弦波发生器、第二模拟开关、第二放大电路；第二正弦波发生器、第二模拟开关、第二放大电路依次连接；第二放大电路与第二信号传输线圈连接；第二控制器与第二模拟开关连接；第二控制器根据无人机的第二身份识别信息确定出对应的第二开关切换信号，并根据第二开关切换信号控制第二模拟开关对第二正弦波发生器产生的载波进行调制，得到第二已调信号，通过第二放大电路将第二已调信号进行放大，得到第二信号，将第二信号加载到第二信号传输线圈，通过第二信号传输线圈将第二信号传输到第一信号传输线圈。在本实施例中，不同无人机的第二身份识别信息可以是采用不同编码的形式表征。例如无人机1号的第一身份识别信息编码为11010101，而无人机2号的第一身份识别信息编码为01101110，编码为0时第二模拟开关关闭，编码为1时第二模拟开关打开，因此不同的第二身份识别信息对应不同的第二开关切换信号，不同的第二开关切换信号对载波进行调制得到的第二已调信号也是不同的。本实施例中，通过上述独立的信号传输电路实现对身份识别信息的传输，无需采用Zigbee、蓝牙或WiFi等通信方式传递无人机和无人机充电机舱的身份识别信息，避免了传统通信方式的干扰且有效实现了无人机与无人机充电机舱的互操作性检测及身份鉴别。

可选地，在本实施例中，第二信号传输线圈和能量接收线圈分别设置在无人机的两个脚支架上。

可选地，在本实施例中，第二信号传输线圈和能量接收线圈均是螺线管型线圈。

第二信号传输电路还包括第二解调模块、第二比较器；第二信号传输线圈、第二解调模块、第二比较器、第二控制器依次连接；第二解调模块用于将第一信号进行解调；第二比较器用于将第二解调模块解调的信号进行信号复原，得到第一身份识别信息；第二控制器还用于对第一身份识别信息进行身份识别。

可选地，在本实施例中，参见图3，图3是能量传输电路拓扑图。能量传输电路主要包括直流电源E、全桥逆变电路(也即Q₁、Q₂、Q₃、Q₄)、能量发射线圈L_P及其等效内阻R_P，补偿电容C_P，能量接收线圈Ls及其等效内阻Rs，补偿电容Cs以及等效负载R_L。开关管Q₁与Q₂漏极(D极)接电源正极，Q₁与Q₂的源极(S极)与Q₃、Q₄的漏极(D极)相连，接入谐振网络两端，Q₃、Q₄的源极(S极)接地。能量发射线圈通过磁场耦合的方式将原边(也即无人机充电机舱侧)能量耦合到副边(也即无人机侧)，实现无人机充电机舱为无人机无线充电。

本实施例的方案中，能量线圈与信号传输线圈之间相互解耦，能量传输通道与信号传输通道相互独立，能量传输通道只实现能量传输功能，信号传输通道只实现信号传输功能，两通道之间不存在相互串扰及电磁干扰等问题，在不影响电能传输功率稳定及效率最优的基础上，实现了数字信号同步传输。本实施例的信号传输通道具有无人机身份识别信息传递功能，无需采用Zigbee、蓝牙或WiFi等通信方式传递，可以针对不同种类无人机充电需求进行互操作性检测及身份鉴别，保障充电高效安全；在有无人机进入无人机充电机舱的充电区域的情况下，表明无人机充电机舱的第一信号传输线圈与无人机的第二信号传输线圈距离比较近，可以很精准地实现点对点的信号传输，实现了无人机与无人机充电机舱短延时、快接入通信方式，无人机可以很快地接入无人机充电机舱，实现无线充电功能，适用于多无人机和多无人机充电机舱环境，满足了应对多无人机无线充电场景的需求。

为了解决现有技术中，无人机的无线充电技术中采用的Zigbee、蓝牙、WiFi等通信方式接入时间较长，存在非“点对点”传输情况，不具备身份识别功能，无法应对多无人机及多机舱环境的问题，本实施例提出一种可识别无人机身份的短延时快接入的通信方式以应对多无人机无线充电场景需求，以下将对实现该功能的技术方案进行具体说明。

一种基于线圈的具有身份识别的无人机充电系统的充电方法，应用于的一种基于线圈的具有身份识别的无人机充电系统，包括以下步骤：

S1、无人机充电机舱检测到无人机进入充电区域时，通过无人机充电机舱的第一信号传输线圈向无人机的第二信号传输线圈发送第一信号，第一信号携带无人机充电机舱的第一身份识别信息；

S2、在无人机对第一身份识别信息的身份识别通过后，通过第二信号传输线圈向第一信号传输线圈发送第二信号，第二信号携带无人机的第二身份识别信息；

S3、在无人机充电机舱对第二身份识别信息的身份识别通过后，通过能量发射线圈向能量接收线圈发射能量，实现无人机充电机舱为无人机无线充电。

可选地，在本实施例中，在无人机充电机对第二身份识别信息的身份识别通过后，且在通过能量发射线圈向能量接收线圈发射能量，实现无人机充电机舱为无人机无线充电之前，还包括：无人机充电机舱向机舱后台管理平台上报充电情况，充电情况至少包括处于充电状态的无人机充电机舱的第一身份识别信息和无人机的第二身份识别信息。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。