一种柔翼无人机地面轨道发射装置及柔翼无人机发射起飞的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔翼无人机地面轨道发射装置，包括地面轨道和加速系统，其中，地面轨道包括发射轨道，该发射轨道上沿发射起飞方向开有凹槽，发射轨道包括位于发射起飞前段的锁定轨道和发射起飞后段的滑动轨道，其中锁定轨道的凹槽底部还设置有限位槽；加速系统包括传动带和设置在传动带上的锁定脱离机构，传动带被驱动时可带动无人机在锁定轨道上滑动加速并在其滑动到锁定轨道末端进入滑动轨道时锁紧脱离机构可与机体脱离，从而该无人机在滑动轨道上继续滑行达到起飞速度后起飞。本发明专利技术装置可以实现柔翼无人机的自动可靠发射起飞，从而解决目前发射装置所存在的需要牵引车牵引以及无法适应快速发射多架无人机需求的缺陷。

Flexible wing UAV ground rail launching device

The invention discloses a soft wing UAV ground rail launcher, including ground track and acceleration system, the ground track including the launch track, the launch track along the launching direction is provided with a groove. The launch rail comprises a slide rail in rail launching and launch lock off after anterior segment, which at the bottom of the groove the locking track also set a limit groove; accelerating system includes a transmission belt and arranged on the transmission belt of the locking releasing mechanism, the drive belt is driven can drive the UAV in the locking track slide acceleration and in its sliding to lock at the end of the rail track into the sliding lock out mechanism and the body to the detachment. In the machine on the sliding track to glide to take-off speed after takeoff. The device of the invention can realize the automatic and reliable launching and take-off of the flexible wing unmanned aerial vehicle, so as to solve the defect that the existing launching device needs the traction of the traction vehicle and can not adapt to the requirement of the rapid launching of the multi uav.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机领域，尤其涉及到一种柔翼无人机地面轨道发射装置。
技术介绍
柔翼无人机是一种以翼伞为机翼的悬挂飞行器，其发射方式主要依靠地面车辆拖曳的方式发射起飞，通过地面车辆加速行驶到柔翼无人机的起飞速度，然后进行释放，则柔翼无人机离开车辆起飞。使用地面车辆拖曳的方式发射起飞时，先将柔翼无人机固定到牵引拖曳车上，然后挂好翼伞，牵引拖曳车加速行驶到50Km/h～60Km/h，柔翼无人机与牵引拖曳车分离，柔翼无人机升空，随后加速爬升即可完成起飞。这种发射起飞方式可以有效实现柔翼无人机的发射起飞，但是也存在较大的缺陷：1)每架无人机必须要单独配备一辆牵引车，发射时每次都需要将柔翼无人机固定到拖曳车上，检查各种连接状态，效率较低；2)牵引车内必须至少要有一位驾驶员和一位操作员；3)依靠车辆加速达到起飞速度，受不同地面状况的影响，加速距离或长或短；4)起飞方向受车辆行驶方向及道路的影响，无法随风向随时改变。另外，当柔翼无人机在一个固定场所进行大规模作业时，需要快速的发射多架柔翼无人机同时升空工作，这种地面车辆拖曳的方式难以无法满足要求。专利文献CN202429351U公开了一种动力翼伞起飞辅助装置，包括有牵引车，牵引车上设有底座，底座上设有支座，支座的位置为动力翼伞的机轮的位置对应；底座上设有张紧机构，张紧机构包括张紧带，张紧带的一端与绞盘连接，张紧带的另一端穿过设置在底座上的定滑轮后与动力翼伞小车上的圆环连接。该起飞辅助装置可以使无人动力翼伞可靠升空，提高了起飞的安全性，同时降低了动力翼伞对起飞场地的要求，扩展了动力翼伞使用范围。但是，该起飞装置依然需要牵引车进行牵引，也无法满足在固定场所进行大规模作业时需要快速的发射多架柔翼无人机同时升空工作的需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种柔翼无人机地面轨道发射装置，其通过优化的结构改进，使得其可以实现柔翼无人机的自动可靠发射起飞，从而解决目前发射装置所存在的需要牵引车牵引以及无法适应快速发射多架无人机需求的缺陷。为实现上述目的，按照本专利技术一个方面，提供一种柔翼无人机地面轨道发射装置，包括地面轨道和加速系统，其中，所述地面轨道包括具有沿发射起飞方向设置的发射轨道，该发射轨道上沿发射起飞方向开有凹槽，用于无人机起落架容置其中并可相对该发射轨道滑动，该发射轨道包括位于发射起飞前段的锁定轨道和发射起飞后段的滑动轨道，其中所述锁定轨道的凹槽底部还设置有限位槽，以用于在发射起飞前段保持对起落架在升空方向上的限位；所述加速系统包括传动带和设置在传动带上的锁定脱离机构，其中所述传动带沿发射起飞方向与所述发射轨道并行设置，且在所述起落架容置于所述锁紧轨道的凹槽中滑动时所述锁紧脱离机构与无人机机体连接使得无人机与传动带连为一体，从而所述传动带被驱动时可带动无人机在所述锁定轨道上滑动加速并在其滑动到锁定轨道末端进入滑动轨道时所述锁紧脱离机构可与机体脱离，从而该无人机在滑动轨道上继续滑行达到起飞速度后起飞。作为本专利技术的进一步优选，所述锁紧脱离机构包括固定于所述机体上的锁体和固定于所述传动带上的锁栓，其中所述锁体具有凹槽，所述锁栓具有与该凹槽匹配的栓体，该栓体可在无人机起落架容置于所述锁紧轨道的凹槽中时插入所述锁体凹槽中而将传动带与机体锁紧，并在滑动到锁定轨道末端进入滑动轨道时所述栓体因传动带运动方向改变而从所述锁体凹槽中拔出，从而解除约束使得传动带与机体脱离。作为本专利技术的进一步优选，所述锁栓还包括与所述传动带表面紧固连接的基座以及与所述基座通过铰链可转动连接的连杆，该连杆另一端通过铰链与所述栓体可转动连接。作为本专利技术的进一步优选，所述传动带的传送末端位置在所述锁定轨道与滑动轨道之间，以使得在无人机通过所述传动带的驱动在锁定轨道上被加速而滑动到末端位置时，其中的锁定脱离机构可在此处因传动带在末端的方向变化而使得其与机体实现脱离。作为本专利技术的进一步优选，所述锁定轨道凹槽底部的限位槽为开口小于槽孔的截面呈倒T型的凹槽。作为本专利技术的进一步优选，所述地面轨道还包括伞绳支持架，该伞绳支持架安装在锁定轨道的起始端，其具有支撑端，用于支撑伞绳以辅助柔翼无人机起飞时起伞。作为本专利技术的进一步优选，还包括自动转向装置，其与所述地面轨道动力连接，其可根据检测到的风速驱动所述地面轨道转动，以与风向匹配适应起飞需要。作为本专利技术的进一步优选，所述自动转向装置包括风速传感器、信号处理模块、伺服电机、主动驱动齿轮和被动转向齿轮，其中，所述风速传感器用于实时测量发射场地的风速和风向，所述信号处理模块与风速传感器连接，用于接收风速传感器的数据，以将风速风向数据转化成驱动信号，所述的伺服电机与主动驱动齿轮动力连接，该主动驱动齿轮同时与被动转向齿轮啮合，该被动转向齿轮与所述地面轨道连接，所述伺服电机根据信号处理模块产生的驱动信号产生驱动力，驱动所述主动驱动齿轮进而驱动所述被动转向齿轮转动，使得地面轨道转动至相应角度。作为本专利技术的进一步优选，所述信号处理模块与所述驱动电机连接，其产生的驱动信号用于输入所述驱动电机，以驱动所述传动带产生相应的传送速度，从而控制无人机在地面轨道上的滑动速度，以获得适应风速的起飞速度。按照本专利技术的另一方面，提供一种利用上述柔翼无人机地面轨道发射装置进行柔翼无人机发射起飞的方法，包括：1)将柔翼无人机起落架底部置于锁定轨道限位槽；2)所述风速传感器实时测得风速数据和风向，该数据传至信号处理模块，即可计算得起飞发射速度和发射方向，并相应通过驱动电机驱动地面轨道转向以适应风向；3)启动柔翼无人机发动机和驱动电机，柔翼无人机在锁定轨道上通过柔翼无人机上的螺旋桨和所述传动带进行加速，加速至滑动轨道处，锁定脱离机构解除锁定，柔翼无人机进入滑动轨道，继续在螺旋桨的推动下加速，达到起飞速度，则柔翼无人机离开地面轨道完成起飞。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1)本专利技术的发射装置，通过设置地面轨道和相应的加速系统，使得无人机可以实现自动滑行和起飞，无需牵引车和人工辅助；2)本专利技术的发射装置中，地面轨道分为相应的锁紧轨道段和滑行轨道段，可以实现无人机分别实现辅助加速和自身动力加速两个阶段，从而实现自动滑行和起飞，；3)本专利技术的发射装置中，加速系统通过电机驱动传动带带动无人机加速滑行，而且设置有锁紧脱离装置，一方面可以有效实现自动加速滑行，另一方面也可以完全自动实现与辅助动力系统的脱离，实现自动起飞；4)本专利技术的发射装置可实现使柔翼无人机发射起飞完全自动完成，全程无人和车辆参与，大大提高发射起飞的效率和速度，而且可实现根据风速风向随时对发射速度和发射方向进行调整。附图说明图1是按照本专利技术一个实施例的地面轨道发射装置工作示意图；图2为本专利技术一个实施例的发射装置所适用的柔翼无人机示意图；图3为按照本专利技术一个实施例的发射装置中的地面轨道示意图；图4为按照本专利技术一个实施例的发射装置中的加速系统示意图；图5为按照本专利技术一个实施例的发射装置中的自动转向装置示意图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1、柔翼无人机 2、地面轨道 3、加速系统 4、自动转向装置 5、翼伞 6、吊挂带 7、螺旋桨 8、发动机 9、机体 10、起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔翼无人机地面轨道发射装置，包括地面轨道和加速系统，其中，所述地面轨道包括具有沿发射起飞方向设置的发射轨道，该发射轨道上沿发射起飞方向开有凹槽，用于无人机起落架容置其中并可相对该发射轨道滑动，该发射轨道包括位于发射起飞前段的锁定轨道和发射起飞后段的滑动轨道，其中所述锁定轨道的凹槽底部还设置有限位槽，以用于在发射起飞前段保持对起落架在升空方向上的限位；所述加速系统包括传动带和设置在传动带上的锁定脱离机构，其中所述传动带沿发射起飞方向与所述发射轨道并行设置，且在所述起落架容置于所述锁紧轨道的凹槽中滑动时所述锁紧脱离机构与无人机机体连接使得无人机与传动带连为一体，从而所述传动带被驱动时可带动无人机在所述锁定轨道上滑动加速并在其滑动到锁定轨道末端进入滑动轨道时所述锁紧脱离机构可与机体脱离，从而该无人机在滑动轨道上继续滑行达到起飞速度后起飞。

【技术特征摘要】
1.一种柔翼无人机地面轨道发射装置，包括地面轨道和加速系统，其中，所述地面轨道包括具有沿发射起飞方向设置的发射轨道，该发射轨道上沿发射起飞方向开有凹槽，用于无人机起落架容置其中并可相对该发射轨道滑动，该发射轨道包括位于发射起飞前段的锁定轨道和发射起飞后段的滑动轨道，其中所述锁定轨道的凹槽底部还设置有限位槽，以用于在发射起飞前段保持对起落架在升空方向上的限位；所述加速系统包括传动带和设置在传动带上的锁定脱离机构，其中所述传动带沿发射起飞方向与所述发射轨道并行设置，且在所述起落架容置于所述锁紧轨道的凹槽中滑动时所述锁紧脱离机构与无人机机体连接使得无人机与传动带连为一体，从而所述传动带被驱动时可带动无人机在所述锁定轨道上滑动加速并在其滑动到锁定轨道末端进入滑动轨道时所述锁紧脱离机构可与机体脱离，从而该无人机在滑动轨道上继续滑行达到起飞速度后起飞。2.根据权利要求1所述的一种柔翼无人机地面轨道发射装置，其中，所述锁紧脱离机构包括固定于所述机体上的锁体和固定于所述传动带上的锁栓，其中所述锁体具有凹槽，所述锁栓具有与该凹槽匹配的栓体，该栓体可在无人机起落架容置于所述锁紧轨道的凹槽中时插入所述锁体凹槽中而将传动带与机体锁紧，并在滑动到锁定轨道末端进入滑动轨道时所述栓体因传动带运动方向改变而从所述锁体凹槽中拔出，从而解除约束使得传动带与机体脱离。3.根据权利要求2所述的一种柔翼无人机地面轨道发射装置，其中，所述锁栓还包括与所述传动带表面紧固连接的基座以及与所述基座通过铰链可转动连接的连杆，该连杆另一端通过铰链与所述栓体可转动连接。4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种柔翼无人机地面轨道发射装置，其中，所述传动带的传送末端位置在所述锁定轨道与滑动轨道之间，以使得在无人机通过所述传动带的驱动在锁定轨道上被加速而滑动到末端位置时，其中的锁定脱离机构可在此处因传动带在末端的方向变化而使得其与机体实现脱离。5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种柔翼无人机地面轨道发射装置，其中，所述锁定轨道凹槽底部的限位槽为开口小于槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛富利，郭海军，韩晋阳，盛光喜，陈保申，于腾，徐杰，
申请(专利权)人：襄阳宏伟航空器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42