用于对接浮空器的系统和方法，以及为此目的配备的浮空器和接收结构技术方案

本发明专利技术涉及一种用于将浮空器(2)对接在接收结构(3)上的系统，包括能够被控制以在所述浮空器(2)和所述接收结构(3)之间移动的无人机(10)，同时携带缆绳(11)的第一端部(13)，缆绳的第二端部固定到浮空器(2)或固定到接收结构(3)，并且无人机用于将所述第一端部(13)固定到接收结构(3)或固定到浮空器(2)，使得所述缆绳(11)将浮空器(2)连接到接收结构(3)。

The system and method for docking the aerostat, and the aerostat and receiving structure equipped for this purpose

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对接浮空器的系统和方法，以及为此目的配备的浮空器和接收结构
本专利技术涉及一种用于将浮空器对接在移动或固定的接收结构上的系统。本专利技术还涉及一种在该系统中实施的对接方法以及配备有该系统的浮空器和适当的接收结构。本专利技术的领域更具体地但非限制性地为飞艇领域。
技术介绍
将大型飞行浮空器对接在系泊杆上一直是一个棘手的操作，这需要大量地面人员的参与，有时需要超过百人，这对这些浮空器的机组人员和地面人员来说都是耗时且存在风险的。此外，由于有时不利于接近地面的空气动力学条件和这些浮空器的高的固有惯性，引导这些飞艇接近地面的接收结构通常是复杂的。本专利技术的目的是通过提出一种对接系统来克服这些缺点，该对接系统能够促进浮空器接近接收结构，并且相比当前条件，允许浮空器更容易且更安全地对接。
技术实现思路
该目的通过一种用于将浮空器对接在接收结构上的系统来实现，其特征在于，该系统包括至少一个无人机，无人机可被控制以在浮空器和接收结构之间移动，同时携带系泊缆绳的第一端部，系泊缆绳的第二端部固定到浮空器或接收结构，并且无人机用于将该第一端部固定到接收结构或浮空器，使得该缆绳将浮空器连接到接收结构。因此，通过借助于无人机在浮空器和接收结构之间通过缆绳建立机械连接，即使在受干扰的天气条件下，也容易使浮空器的鼻部靠近接收结构。根据本专利技术的对接系统还能够有利地包括用于缠绕将浮空器连接到接收结构的缆绳的装置，以使浮空器靠近接收结构。在根据本专利技术的对接系统的特定变体中，缠绕装置包括容纳在浮空器内的缠绕设备。在另一变体中，缠绕装置包括容纳在接收结构上的缠绕设备。缠绕设备能够有利地包括机动绞盘，该机动绞盘具有基本垂直的转动轴线并且设置在接收结构的顶部。该机动绞盘包括例如卷筒，该卷筒设置有用于接收系泊缆绳端部的槽。根据本专利技术的对接系统优选地布置成在缆绳的第一端部已固定到接收结构或浮空器之后释放无人机。在根据本专利技术的对接系统的特定实施例中，无人机被布置成使得其能够容纳在浮空器内，该无人机是可控的以便执行以下操作：(i)将系泊缆绳的第一端部携带到接收结构，系泊缆绳的第二端部固定到浮空器，和(ii)将第一端部固定到接收结构。在根据本专利技术的对接系统的另一实施例中，无人机被布置成从接收结构出发，该无人机是可控的以便执行以下操作：(i)将系泊缆绳的第一端部携带到浮空器，系泊缆绳的第二端部固定到接收结构，和(ii)将第一端部固定到浮空器。在本专利技术的特定变体中，系泊缆绳包括具有连续增大的直径的多个连续部分，这些部分中的第一部分具有最小的直径并且由旨在由无人机携带的第一端部终止。在本专利技术的另一个变体中，容纳在接收结构中的缠绕设备耦接到机械连接系统，该机械连接系统包括设置在浮空器的鼻部的第一机械连接器和设置在接收结构的顶部的第二机械连接器，这些第一和第二机械连接器旨在在系泊缆绳的缠绕过程结束时进行机械地耦接。根据本专利技术的另一方面，提出了一种用于将浮空器对接在接收结构上的方法，该方法在根据本专利技术的对接系统中实现，方法包括以下步骤：-控制携带有系泊缆绳的第一端部的至少一个无人机沿着一定路径以将无人机引导到接收结构或浮空器，其中系泊缆绳的第二端部固定到浮空器或接收结构，和-将系泊缆绳的第一端部固定到接收结构或浮空器的一部分。根据本专利技术的对接方法还能够包括在将系泊缆绳的第一端部固定到接收结构或浮空器之后缠绕系泊缆绳的步骤，直到浮空器一部分基本上到达接收结构的一部分。当在根据本专利技术的结合机械耦接系统的对接系统中实施根据本专利技术的方法时，执行缠绕系泊缆绳的步骤，直到实现分别配备在浮空器和接收结构上的第一和第二机械连接器的耦接。根据本专利技术的对接方法能够有利地包括释放无人机的步骤，同时保持缆绳的第一端部固定到接收结构。根据本专利技术的对接方法的连续步骤能够至少部分地由浮空器控制和/或在地面进行控制。能够对无人机进行编程，使得在自动模式下，无人机从浮空器到达接收结构或从接收结构到达浮空器。根据本专利技术的又一方面，提出了一种配备有根据本专利技术的对接系统的浮空器，以及适用于接收该对接系统的接收结构。附图说明通过阅读非限制性的实施方式和实施例的详细描述以及附图，本专利技术的其他优点和特征将变得显而易见，并且在以下附图中：-图1示意性地示出了根据本专利技术的对接系统的第一示例性实施方式；-图2是图1示出的根据本专利技术的对接系统的平面视图，其示出了将缆绳连接到接收结构后无人机离开的阶段；-图3示意性地示出了根据本专利技术的对接系统的特定配置，形成了浮空器到接收结构的机械耦接系统的整体部分；-图4示出了根据本专利技术的对接系统的另一变体，其中接收结构简单地设置有挂接设备；-图5示出了携带系泊缆绳的无人机接近朝向图4所示的对接系统的接收结构；-图6示意性地示出了在图4所示的对接系统的配置中，系泊缆绳与接收结构的连接以及远离的无人机；-图7是示出了在图4所示的对接系统的配置中，根据本专利技术的浮空器的鼻部与接收结构的机械连接的平面视图；-图8示意性地示出了根据本专利技术的实施多个无人机的对接系统；-图9示意性地示出了根据本专利技术的对接系统的另一实施例，其中无人机容纳在接收结构内并且浮空器的鼻部设置有挂接设备；-图10示出了在图9所示的对接系统的配置中，将系泊缆绳固定到浮空器和无人机离开的步骤；并且-图11示出了通过如图9和10所示的对接系统执行的浮空器与接收结构的机械连接。由于这些实施例是绝非限制性的，因此可以设想本专利技术的变型，特别是仅包括独立于所描述或示出的其他特征的、以下描述或示出的特征的选集(即使该选集独立于包括这些其他特征的表达)，只要该特征选集足以赋予技术优点或将本专利技术与现有技术区分开。该选集包括不具有结构细节和/或仅具有一部分结构细节的至少一个优选功能性的特征，只要该部分结构细节单独足以赋予技术优点或将本专利技术与现有技术区分开。首先，参照图1至2来描述根据本专利技术的对接系统1的第一实施例，以及在该系统中实现的方法。对接系统1包括无人机10，其被控制以便携带系泊缆绳11，该系泊缆绳11从设置在配备有推进单元22、23的浮空器2的前部的卷筒21朝向接收结构3展开。接收结构3包括底座35和支柱32，其中底座35可选的是自推进的，置于地面或轨道4上；支柱32的顶部设置有绞盘，绞盘包括缆绳卷筒31，缆绳卷筒的垂直轴由电动机34驱动。卷筒31设置有布置成接收系泊缆绳的端部13的槽33。无人机10例如是具有四个螺旋桨101、102、103、104的四引擎类型，并且包括用于锁定/解锁系泊缆绳的中心设备100。当浮空器2接近接收结构3时，飞行员触发对接程序，其中无人机10离开浮空器，携带锁定在无人机10的中心设备100中的系泊缆绳11的端部13。缆绳卷筒21以自由轮模式控制，以便允许缆绳自由地展开并且允许无人机10拉动该缆绳，从而限制牵引力。无人机10在接收结构3的上方沿着卷筒31的方向遵循优化的路径并且被控制以将端部13插入到卷筒31的槽33中。当已经执行该插入操作时，无人机10然后释放系泊缆绳11。然后卷筒31由电动机34驱动，以便缠绕缆绳11，缆绳11的第二端部相对于浮空器2保持固定，或者通过固定容纳在浮空器2中的卷筒21，或者因为缆绳2从该卷筒21完全展开。如图2所示，无人机10然后能够离开对接区域并且返回到例如充电站或浮空器2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将浮空器(2、200、2'、2”)对接在接收结构(3、300、3'、6)上的系统(1、110、1'、1”)，其特征在于，所述系统包括至少一个无人机(10；10.1、10.2、10.3；16)，无人机能够被控制以在所述浮空器(2、200、2'、2”)和所述接收结构(3、300、39、3’、6)之间移动，同时携带系泊缆绳(11、111)的第一端部(12)，系泊缆绳(11、111)的第二端部固定到所述浮空器(2、200、2'、2”)或固定到所述接收结构(3、300、39、3'、6)，并且无人机用于将所述第一端部(12)固定到所述接收结构(3、300、39、3'、6)或固定到所述浮空器(2、200、2'、2”)，使得该缆绳(11、111)将所述浮空器(2、200、2'、2”)连接到所述接收结构(3、300、39、3'、6)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.01 FR 16618101.一种用于将浮空器(2、200、2'、2”)对接在接收结构(3、300、3'、6)上的系统(1、110、1'、1”)，其特征在于，所述系统包括至少一个无人机(10；10.1、10.2、10.3；16)，无人机能够被控制以在所述浮空器(2、200、2'、2”)和所述接收结构(3、300、39、3’、6)之间移动，同时携带系泊缆绳(11、111)的第一端部(12)，系泊缆绳(11、111)的第二端部固定到所述浮空器(2、200、2'、2”)或固定到所述接收结构(3、300、39、3'、6)，并且无人机用于将所述第一端部(12)固定到所述接收结构(3、300、39、3'、6)或固定到所述浮空器(2、200、2'、2”)，使得该缆绳(11、111)将所述浮空器(2、200、2'、2”)连接到所述接收结构(3、300、39、3'、6)。2.根据权利要求1所述的对接系统(1、110、1'、1”)，其特征在于，所述系统还包括用于缠绕将浮空器(2、200、2'、2”)连接到接收结构(3、300、39、3'、6)的所述缆绳(11、111)的装置(20、21；31、61)，以便使所述浮空器(2、2'、2”)靠近所述接收结构(3、300、39、3'、6)。3.根据权利要求2所述的对接系统(1、110、1')，其特征在于，缠绕装置包括容纳在浮空器(2、200、2')内的缠绕设备(21、210)。4.根据前述权利要求中任一项所述的对接系统(1、110、1')，其特征在于，缠绕装置包括容纳在接收结构(3、39、6)上的缠绕设备(31、61)。5.根据权利要求4所述的对接系统(1)，其特征在于，缠绕设备(31)包括机动绞盘，该机动绞盘具有基本垂直的转动轴线并且设置在接收结构(3、39)的顶部。6.根据权利要求5所述的对接系统(1)，其特征在于，机动绞盘包括卷筒(31)，该卷筒设置有用于接收系泊缆绳(11)的端部的槽(33)。7.根据前述权利要求中任一项所述的对接系统(1、110、1'、1”)，其特征在于，所述系统布置成在缆绳(11、111)的第一端部(12、13、120)已固定到接收结构(3、39、6)或浮空器(2、200、2'、2”)之后释放无人机(10；10.1、10.2、10.3；16)。8.根据前述权利要求中任一项所述的对接系统(1、1')，其中，无人机(10；10.1、10.2、10.3)布置成使得其能够容纳在浮空器(2、200、2')内；该无人机是可控的以便执行以下操作：(i)将系泊缆绳(11)的第一端部(12、13)携带到所述接收结构(3、39、300、3')，系泊缆绳(11)的第二端部固定到所述浮空器(2、200、2')，和(ii)将所述第一端部(12、13)固定到所述接收结构(3、39、300、3')。9.根据权利要求1至7中任一项所述的对接系统(1”)，其中，无人机(16)布置成从接收结构(6)出发，该无人机(16)是可控的以便执行以下操作：(i)将系泊缆绳(110)的第一端部(112)携带到浮空器(2”)，系泊缆绳(110)的第二端部固定到所述接收结构(6)，和(ii)将所述第一端部(112)固定到所述浮空器(2”)。10.根据前述权利要求中任一项所述的对接系统(1)，其特征在于，系泊缆绳...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·布贡，
申请(专利权)人：飞鲸公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR