隐蔽式自主飞行微型无人机制造技术

本公开提供了一种隐蔽式自主飞行微型无人机，包括：机翼、电子组件、机身、舵面、尾翼、舵机、连杆和电池；机翼由PCB板制成；电子组件焊接在机翼下表面上，且电子组件均匀分布在机翼中心轴线两侧；机身罩设在电子组件上，且与机翼下表面连接；舵面与机翼尾部相连；尾翼与机翼上表面的尾部相连；舵机嵌设在机身两侧预留的安装孔处；连杆第一端与舵机连接，连杆第二端与舵面连接；电池设置在机身内部。本公开不设置动力装置采用高空投放，自主滑翔飞行的设计，使无人机可以工作更长的时间，增加任务执行的容错率；同时由于材料和尺寸的优势，还可以保持较好的隐蔽性，极大地增加了实用价值和战术价值。

【技术实现步骤摘要】
隐蔽式自主飞行微型无人机
本公开涉及无人机领域，尤其涉及一种隐蔽式自主飞行微型无人机。
技术介绍
当今世界，无人机在军用及民用领域起到了无可替代的作用。其中，微型无人机由于良好的隐蔽性及实用性，其在军事价值上有着不可估量的潜力。微型无人机由于其小体积(一般机翼展长小于30厘米)，轻质量的特点(一般质量小于200克)，在能源动力系统及电子元件的选择上有着苛刻的要求。微型无人机的能源动力系统常采用电池驱动螺旋桨的方式进行动力飞行，目前的微型无人机带动力飞行时间一般均低于30分钟，速度低于20m/s且无法具备长距离飞行能力。其发射时必须要求操控人员携带装配亲临目标地点附近区域完成操作。同时，其在制造上常采用开模等方法制造机身及机翼，制造过程较为繁琐，价格较为昂贵，且电子元件需要手动安装到机身内部，这造成了微型无人机批量化快速生产的难度。由于微型无人机对于载荷的重量要求也较为严格，如果载荷较重，则会造成飞行器起飞重量过大导致无法飞行。目前虽然微型无人机具有着不可估量的军用及民用潜力，但从目前的技术角度看，将其在现有阶段付诸应用较为困难，主要体现在：(1)电池能源有限导致飞行航时短和航程短；(2)动力系统消耗大量能源导致分配给任务载荷的能源有限，任务载荷工作时长较短；(3)对轻量化这一要求极为苛刻，可满足重量要求的任务载荷有限；(4)低速飞行导致在复杂风场环境下飞行控制难度大；(5)制作加工较为繁琐，加工精度低，制作周期长等核心问题，还有待技术人员进一步攻克。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种隐蔽式自主飞行微型无人机，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面，提供了一种隐蔽式自主飞行微型无人机包括：机翼、电子组件、机身、舵面、尾翼、舵机、连杆和电池；机翼由PCB板制成；电子组件焊接在机翼下表面上，且电子组件均匀分布在机翼中心轴线两侧；机身罩设在电子组件上，且与机翼下表面连接；舵面与机翼尾部相连，由PCB板制成；尾翼与机翼上表面的尾部相连，由PCB板制成；舵机嵌设在机身两侧预留的安装孔处；连杆第一端与舵机连接，连杆第二端与舵面连接；电池设置在机身内部，且靠近上述机身头部的位置。在一些实施例中，还包括：舵脚和摇臂；舵脚设置在舵面的下表面，连杆第二端与舵面通过舵脚相连；摇臂设置在舵机侧壁上，摇臂与连杆第一端连接。在一些实施例中，还包括：配重块和配重块连接杆；配重块连接杆第一端与配重块连接，配重块连接杆第二端与机身头部和机翼头部连接。在一些实施例中，还包括：多个减重孔和减重矩形槽，多个减重孔设置在机翼和/或尾翼上，多个减重孔均匀分布在机翼和/或尾翼的翼面上，每个减重孔在机翼和/或尾翼的翼面两侧均贴附有薄膜；减重矩形槽设置在机翼上，减重矩形槽的中心轴线与机翼的中心轴线重合，且减重矩形槽设置于机翼的中后部。在一些实施例中，电子组件包括：电源模块、接口模块、升压模块、天线、GPS接收机和主控芯片；电源模块为电子组件供电；接口模块设置有舵机、电池及载荷设备的供电连接口；升压模块为载荷设备提供稳定的工作电压；天线与通信模块相连，向地面接收站或球载基站传回无人机自身的飞行数据和载荷设备采集的任务载荷数据；GPS接收机为微型无人机内置的飞行控制程序提供位置信息；主控芯片运算微型无人机内置的飞行控制程序，以控制微型无人机的飞行。在一些实施例中，载荷设备包括：摄像头，嵌设在机身头部预留的安装孔处。在一些实施例中，天线贴合于机身尾部；GPS接收机焊接于无人机头部。在一些实施例中，还包括：测姿模块，焊接在机身正面的中心轴线上，为微型无人机内置的飞行控制程序提供姿态信息。在一些实施例中，微型无人机在20km的高度自超压气球进行高空跨洲际投射或在0～30km的任一高度自探空球进行近距离投射。在一些实施例中，机翼的形状为反齐默曼翼型；机身尾部呈斜坡状结构。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本公开隐蔽式自主飞行微型无人机至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：(1)本公开不设置动力装置，采用自主滑翔飞行的设计，与传统带动力微型无人机将大量电力能源消耗在动力系统相比，现将大部分能源供给任务载荷，使无人机可以工作更长的时间，增加任务执行的容错率。(2)采用20km高空投射的方式发射，可使微型无人机迅速进入平衡滑翔状态，同时和传统微型无人机相比，极大增加飞行距离和飞行时间，同时，采用高空气球投放可免去操控人员携带装备亲临目标地点操作这一弊端，极大提高实用价值和战术价值。(3)去掉动力装置，节省了无人机的整体重量，从而可以将原本动力装置的重量分配给载荷，使得无人机可以携带更多种类的载荷，提升无人机载重能力。(4)本公开中电子组件均匀分布在机翼下表面中轴线两侧，并直接焊接在机翼下表面，合理的进行无人机的质量分布，使重心可以分布在对称轴上从而保证左右平衡。(5)本专利技术机体(包括机翼和机身)均采用非金属材料，金属反射面极小，可有效避免被雷达探测，同时，尺寸极小，极难被肉眼发现，可保持良好的隐蔽性。(6)本公开不设置动力装置，采用自主滑翔飞行的设计，飞行控制中不需要控制俯仰角，只需要控制侧向通道(滚转)，有效降低了飞行控制的难度。(7)翼片制作选用PCB板，可通过3D打印技术制造机身，相比传统的开模制造可节省大量的制造时间和制造成本，同时省去了电子元件集成时的难度，提高了制造装配精度，有利于微型无人机的批量生产。(8)减重孔和矩形减重槽的设置可以大大减少无用重量，有利于重心前移，增加无人机的纵向稳定性，提高飞行距离。(9)GPS接收机和天线设计在无人机的一头和一尾，可减少互相之间的干扰，避免受到电磁兼容问题的影响。(10)配重块通过配重块连接杆与机翼前缘连接，增加配重的力臂，使得在增加最小重量的前提下可使得重心比原先前移，同时不会对无人机阻力产生明显负面影响，保证纵向静稳定裕度预定范围；相比直接采用配重在机身上的方式，有效延长了飞行的距离。(11)机身尾部斜坡状结构，起到整流作用，有利于减小飞行时的阻力。附图说明图1为本公开实施例隐蔽式自主飞行微型无人机机翼背面结构的示意图。图2为本公开实施例隐蔽式自主飞行微型无人机机翼正面结构的示意图。图3为本公开实施例隐蔽式自主飞行微型无人机机身结构的示意图。图4为本公开实施例隐蔽式自主飞行微型无人机整机结构的示意图。【附图中本公开实施例主要元件符号说明】1-机翼；2-减重孔；3-GPS接收机；4-接口模块；5-升压模块；6-电源模块；7-通信模块；8-主控芯片；9-天线；10-舵脚；11-舵面；12-测姿模块；13-尾翼；14-合页；15-配重杆连接接头；16-减重孔；17-预留孔；18-机身；19-舵机；20-电池；21-摄像头；22-配重块；23-连杆。具体实施方式本公开提供了一种隐蔽式自主飞行微型无人机，包括：机翼、电子组件、机身、舵面、尾翼、舵机、连杆和电池；机翼由PCB板制成；电子组件焊接在机翼下表面上，且电子组件均匀分布在机翼中心轴线两侧；机身罩设在电子组件上，且与机翼下表面连接；舵面与机翼尾部相连；尾翼与机翼上表面的尾部相连；舵机嵌设在机身两侧预留的安装孔处；连杆第一端与舵机连接，连杆第二端与舵面连接；电池设置在机身内部。本公开不设置动力装置采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隐蔽式自主飞行微型无人机，包括：机翼，由PCB板制成；电子组件，焊接在所述机翼下表面上，且所述电子组件均匀分布在所述机翼中心轴线两侧；机身，罩设在所述电子组件上，且与所述机翼下表面连接；舵面，与所述机翼尾部相连，由PCB板制成；尾翼，与所述机翼上表面的尾部相连，由PCB板制成；舵机，嵌设在所述机身两侧预留的安装孔处；连杆，所述连杆第一端与所述舵机连接，所述连杆第二端与所述舵面连接；电池，设置在所述机身内部，且靠近上述机身头部的位置。

【技术特征摘要】
1.一种隐蔽式自主飞行微型无人机，包括：机翼，由PCB板制成；电子组件，焊接在所述机翼下表面上，且所述电子组件均匀分布在所述机翼中心轴线两侧；机身，罩设在所述电子组件上，且与所述机翼下表面连接；舵面，与所述机翼尾部相连，由PCB板制成；尾翼，与所述机翼上表面的尾部相连，由PCB板制成；舵机，嵌设在所述机身两侧预留的安装孔处；连杆，所述连杆第一端与所述舵机连接，所述连杆第二端与所述舵面连接；电池，设置在所述机身内部，且靠近上述机身头部的位置。2.根据权利要求1所述的微型无人机，还包括：舵脚，设置在所述舵面的下表面，所述连杆第二端与所述舵面通过所述舵脚相连；摇臂，设置在所述舵机侧壁上，所述摇臂与所述连杆第一端连接。3.根据权利要求1所述的微型无人机，还包括：配重块；配重块连接杆，所述配重块连接杆第一端与所述配重块连接，所述配重块连接杆第二端与所述机身头部和机翼头部连接。4.根据权利要求1所述的微型无人机，还包括：多个减重孔，设置在所述机翼和/或所述尾翼上，所述多个减重孔均匀分布在所述机翼和/或所述尾翼的翼面上，每个所述减重孔在机翼和/或所述尾翼的翼面两侧均贴附有薄膜；减重矩形槽，设置在所述机翼上，所述减重矩形槽的中心轴线与所述机翼的中心轴线重合...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈正宇，郝勇，杨燕初，闫峰，李崔春，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11