等离子体清洁的航空摄像头

技术领域

本发明涉及一种航空设备的附属设备，特别涉及一种等离子体清洁的航空摄像头。

背景技术

航空设备的航拍采用航空设备上设置的航空摄像头，航空摄像头在工作过程中很难避免被灰尘、雾气或者水汽等污染，特别是在高空中，摄像头上常常会因雾气或者水汽等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜，导致监控摄像头无法看清物体。特别是无人机，在工作环境相对恶劣的风沙较大的工作环境中，吹起的灰尘附着在摄像头的外部，也会对摄像头的取像造成一定程度的遮挡，可能使摄像头拍摄的画面模糊；由此可见，上述因素直接影响无人机远距离操控及航拍效果。

现有技术中，对摄像头清洁的方式主要有两种，一种是喷嘴清洁装置，喷出清洁液到摄像头的镜片处来清洁摄像头表面，这种方式无法避免喷头喷出液体清洁后液体残留在摄像头表面，造成摄像头拍摄效果模糊，并且这种装置用于高空无人机上，因为高空气温低容易冻住喷嘴，且喷出的液体容易在摄像头表面结冰无法达到清洁效果。

另一种种方式是采用机械结构直接擦拭(类似于雨刮器)的摄像头清洁装置，由于这个装置采用运动部件的机械结构，并且这种清洁装置结构复杂，体积和重量大，用于无人机摄像头的清洁造成能耗的增加，易于发生机械故障；且使用时需要喷水，依然不能用于高空。

因此，需要对现有的航空摄像头清洁装置进行改进，结构简单且不易发生故障，具有较好的清洁效果，对环境的适应能力强，不会因高空低温而造成使用问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种等离子体清洁的航空摄像头，结构简单且不易发生故障，具有较好的清洁效果，对环境的适应能力强，不会因高空低温而造成使用问题。

本发明的等离子体清洁的航空摄像头，包括摄像头本体和等离子清洁系统；

所述等离子清洁系统包括：

电极Ⅰ和电极Ⅱ，相对设置并且通电后产生强电场从而使强电场内的空气电离形成等离子体；

电源，用于对电极Ⅰ和电极Ⅱ通电；

绝缘材料，位于电极Ⅰ和电极Ⅱ之间形成介质阻挡放电结构；

等离子体中的离子沿所述强电场梯度运动形成对运动方向上的空气的驱动，从而形成净化气流对摄像头本体的镜头进行清洁。

进一步，所述电极Ⅰ和电极Ⅱ具有设定的宽度，使得净化气流具有设定的宽度。

进一步，所述电极Ⅰ和电极Ⅱ在净化气流所需的吹出方向错位设置，使得等离子体中的离子的运动方向趋向平行于电极Ⅰ和电极Ⅱ。

进一步，所述电极Ⅰ和电极Ⅱ布置于镜头周围，所述净化气流倾斜向前吹出并汇集于所述镜头前。

进一步，所述镜头呈矩形，所述电极Ⅰ和电极Ⅱ为四组分别对应布置于矩形的四边。

进一步，所述航空摄像头用于无人机，所述电源为高频高压电源，由无人机的发电机供电。

本发明的有益效果：本发明的等离子体清洁的航空摄像头，利用介质阻挡放电等离子体气动激励原理，从而气动激励诱导出高速气流，利用该气流对摄像头的镜头进行清洁，结构简单且不易发生故障，响应速度快(μs量级)，结构上无运动部件，使用寿命长，具有较好的清洁效果，对环境的适应能力强，不会因高空低温而造成使用问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构立体图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的前视图；

图4为介质阻挡放电结构图；

图5为等离子体清洁系统原理图。

具体实施方式

如图所示：本实施例的等离子体清洁的航空摄像头，包括摄像头本体1和等离子清洁系统2；

所述等离子清洁系统2包括：

电极Ⅰ201和电极Ⅱ202，相对设置并且通电后产生强电场从而使强电场内的空气电离形成等离子体；

电源204，用于对电极Ⅰ201和电极Ⅱ202通电；

绝缘材料203，位于电极Ⅰ201和电极Ⅱ202之间形成介质阻挡放电结构；

等离子体中的离子沿所述强电场梯度运动形成对运动方向上的空气的驱动，从而形成净化气流对摄像头本体1的镜头101进行清洁；

电极Ⅰ201和电极Ⅱ202可采用常规的介质阻挡放电结构的电极，只是为了适应诱导气流的需要而制作成设定的形状，在此不再赘述；绝缘材料可采用常规的绝缘介质，比如玻璃、石英玻璃、陶瓷或者聚合物均可，应能在高寒条件下不会出现故障，在此不再赘述；电源采用高频高压电源，由设定的电路变压变频形成，一般电源的原始来源应由航空设备提供，在此不再赘述；

本发明中，利用等离子体中的离子在电场梯度中的高速运动诱导气流对镜头表面进行清洁，使用时不依赖于液体以及运动部件，因此具有较好的适应能力；利用净化气流进行清洁可以是直接吹扫，也可以是利用气流的高速流动形成镜头表面附近的低压而带走污染物，均可实现发明目的；优选的采用气流在镜头表面形成低压的方式，可有效避免气流夹杂污染物造成镜头的重复污染。

本实施例中，所述电极Ⅰ201和电极Ⅱ202具有设定的宽度，使得净化气流具有设定的宽度，根据镜头101所需要的清洁区域的大小设定电极的宽度，从而形成所需要的气流宽度，在此不再赘述。

本实施例中，所述电极Ⅰ201和电极Ⅱ202在净化气流所需的吹出方向错位设置，使得等离子体中的离子的运动方向趋向平行于电极Ⅰ和电极Ⅱ；如图所示，电极Ⅰ201和电极Ⅱ202的设置方式并不正对，相互错开设定的位置，使得电场方向趋向平行于电极Ⅰ201和电极Ⅱ202，结构上利于驱动空气形成方向可控的气流，结构简单且成品激励结构体积较小，方便安装于摄像头本体。

本实施例中，所述电极Ⅰ201和电极Ⅱ202布置于镜头周围，所述净化气流倾斜向前吹出并汇集于所述镜头前；如图箭头所示，电极Ⅰ201和电极Ⅱ202布置于周围且净化气流汇集于镜头前设定的位置，可形成气幕保护镜头不会被污染物覆盖，同时，高速的气流汇集后会在镜头前的区域形成低压甚至为负压，可带走镜头上的灰尘等，在保护镜头不被污染的同时还起到净化作用；电极Ⅰ和电极Ⅱ布置于镜头周围的方式可以是分多组电极进行周围排列布置，也可以是环形电极结构并围绕在镜头周围，均可实现发明目的。

本实施例中，所述镜头101呈矩形，所述电极Ⅰ201和电极Ⅱ202为四组分别对应布置于矩形的四边；如图所示，四组电极分四边安装在镜头周围，形成规范的简单的净化结构。

本实施例中，所述航空摄像头用于无人机，所述电源为高频高压电源，由无人机的发电机供电；无人机设有发电机，发电机的动力源来源于无人机的发动机；高频高压电源为高压开关电源，具有频率高体积小，精度高，动态响应快的优点；高频高压电源的电压和频率可由控制器控制，在此不再赘述；

当然，也可通过无人机的蓄电池供电，通过相应的电路及设备将直流转换成交流并为高频高压电源供电，在此不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。