无人机精准投放通用目的运载器制造技术

本发明专利技术涉及无人机通用目的投放工具及方法技术领域，尤其涉及一种具有地面投放位置检测成像传感器的垂直投放自由落体可调姿态和下落轨迹的通用目的运载器。该运载器本体为空心腔体，可放入各种需要投放的物体。该运载器前部为检测地面投放位置的目标跟踪成像器，后部为尾翼转角控制和尾翼。前部的目标跟踪成像器为后部的尾翼转角控制电路提供地面投放位置偏距和偏角检测信息，尾翼转角控制电路为尾翼提供转角控制信号，尾翼通过旋转角度实现对垂直投放的无动力的自由落体运载器的下落轨迹进行调整，实现精准投放。本发明专利技术运载器正交多片集成尾翼的每个尾翼由两片、三片或四片等间隔翼板通过2个、3个或4个金属圆柱穿接组成。

UAV Precision Launching Universal Purpose Vehicle

The invention relates to the technical field of UAV general purpose launching tools and methods, in particular to a general purpose launcher with an image sensor for detecting the position of ground drop, which can adjust the attitude and trajectory of vertical drop free body. The carrier body is a hollow cavity, which can be put into various objects that need to be put into operation. The front part of the vehicle is a target tracking imager to detect the position of the ground, and the rear part is the tail wing angle control and the tail wing. The target tracking imager in the front provides the information of position offset and deflection angle detection for the rear tail-wing angle control circuit. The tail-wing angle control circuit provides the angle control signal for the tail-wing. The tail-wing adjusts the landing trajectory of the vertically-launched powerless free-falling vehicle by rotating angle to achieve accurate placement. Each tail fin of the orthogonal multi-integrated tail fin of the launch vehicle consists of two, three or four equal spacer fins connected by two, three or four metal cylinders.

【技术实现步骤摘要】
无人机精准投放通用目的运载器
本专利技术涉及无人机通用目的投放工具及方法
，尤其涉及一种具有地面投放位置检测成像传感器的垂直投放自由落体可调姿态和下落轨迹的通用目的运载器。技术背景在森林防火、野外救援、精准货物运输投放、精准农业灭虫、反恐等应用中，需要使用无人机将灭火弹、救援物资、货物、灭虫弹、爆炸物等物体精确投放到地面准确位置，被投放的物体均为自由落体状态下落或伞降下落，投放到地面的位置取决于无人机投放时的空中位置、飞机航速、风力风向等因素，做到精准投放难度很大，因此寻求一种能够满足小型无人机进行精准投放的通用目的运载器技术具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有成像功能和自由落体调姿的可从无人机垂直投放运载器，该运载器可以装入各种需要投放的物体，无人机投放后该运载器依靠前部的成像传感器及处理器实时检测投放地面目标点的位置和偏距，提供给运载器尾部集成的尾翼调整运载器的位姿，实现精准投放的目的。本专利技术采用的技术方案如下：无人机精准投放通用目的运载器包括目标跟踪成像传感器及处理电路、运载器本体、尾翼转角控制及驱动电路、正交多片集成尾翼、电连接器五个功能模块。所述目标跟踪成像传感器及处理电路有成像传感器电路和图像处理电路，产生所述尾翼转角控制及驱动电路的输入信号；所述运载器本体为中部空心腔体，用于放置被投放物体，所述运载器本体前部有所述目标跟踪成像传感器及处理电路安装舱，所述运载器本体后部有所述尾翼转角控制及驱动电路、正交多片集成尾翼和电连接器安装舱；所述尾翼转角控制及驱动电路接收所述目标跟踪成像传感器及处理电路输出的地面投放位置检测数据，并驱动所述正交多片集成尾翼做转角运动；所述正交多片集成尾翼受所述尾翼转角控制及驱动电路控制做实时的转角运动来改变所述精准投放通用目的运载器位姿和自由落体轨迹。所述目标跟踪成像传感器及处理电路由CMOS成像传感器电路和DSP数字信号处理器电路组成视频摄像及图像处理电路，所述CMOS图像传感器电路对地面投放位置进行摄像，并输出给所述DSP数字信号处理器电路，所述DSP数字信号处理器电路进行图像预处理并检测到地面投放位置与图像像面中心的实时偏距和偏距角，并通过所述DSP数字信号处理器电路上的串行数据通讯接口将检测结果输出给所述尾翼转角控制及驱动电路。所述运载器本体具有前部、中部和后部三个舱室，前部用于放置所述目标跟踪成像传感器及处理电路，中部是空的腔体，筒壁可以打开放置被投放物体，后部用于放置所述尾翼转角控制及驱动电路、正交多片集成尾翼和电连接器。前部的所述目标跟踪成像传感器及处理电路输出通过10股导线与后部的所述尾翼转角控制及驱动电路相连接，用于电源、模拟视频信号和串行数据线连接。所述尾翼转角控制及驱动电路是由MCU微控制单元电路和PWM脉宽调制电路组成，所述的MCU微控制单元电路通过其上自有的串行数据通讯接口接收来自所述目标跟踪成像传感器及处理电路对地面投放位置的检测信号，并计算出所述正交多片集成尾翼的调整角度，通过所述PWM脉宽调制电路驱动所述正交多片集成尾翼做转角运动，达到对精准投放通用目的运载器在从无人机垂直投下后的自由落体姿态调整和下落轨迹的修正。所述正交多片集成尾翼由正交布局安装的两组尾翼组成，每组尾翼对径安装并连接成一个刚体，每个尾翼由两片、三片或四片翼板刚性连接组成，两组尾翼分别在各自的舵机驱动做角度旋转，用于改变精准投放通用目的运载器自由落体下落轨迹。所述电连接器由12芯弹性插针和接触电极组成，在所述精准投放通用目的运载器与无人机挂接时实现电信号的简便和快速连接。其信号有6芯串行数据通讯信号、2芯视频信号、2芯电源和地线、2芯挂接状态信号。本专利技术的特点和有益效果是：（1）通用目的运载器加上地面投放位置成像跟踪器和调姿尾翼能够实现垂直投放自由落体无动力下落轨迹调整，实现对地面投放位置的精准投放；（2）通用运载器的空心腔体可以放置所需投放的各种用途的物体，实现不同的应用目的。附图说明图1是本专利技术中无人机精准投放通用目的运载器示意图。图2是本专利技术中无人机精准投放通用目的运载器及被投放物体组成示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术提供一种无人机精准投放通用目的运载器100，包括目标跟踪成像传感器及处理电路101、运载器本体102、尾翼转角控制及驱动电路103、正交多片集成尾翼104、电连接器105。所述目标跟踪成像传感器及处理电路101放置于所述运载器本体102的前部舱体内，所述目标跟踪成像传感器及处理电路101由CMOS成像传感器电路和DSP数字信号处理器电路组成视频摄像及图像处理电路，所述CMOS图像传感器电路对地面投放位置进行摄像，并输出给所述DSP数字信号处理器电路，所述DSP数字信号处理器电路进行图像预处理并检测到地面投放位置与图像像面中心的实时偏距和偏距角，并通过所述DSP数字信号处理器电路上的串行数据通讯接口将检测结果输出给所述尾翼转角控制及驱动电路103。所述运载器本体102具有前部、中部和后部三个舱室，前部用于放置所述目标跟踪成像传感器及处理电路101，中部是空的腔体，半筒壁可以打开放置被投放物体，后部用于放置所述尾翼转角控制及驱动电路103、正交多片集成尾翼104和电连接器105。前部的所述目标跟踪成像传感器及处理电路101输出通过10股导线与后部的所述尾翼转角控制及驱动电路103相连接，用于电源、模拟视频信号和串行数据线连接。所述尾翼转角控制及驱动电路103是由MCU微控制单元电路和PWM脉宽调制电路组成，所述的MCU微控制单元电路通过其上自有的串行数据通讯接口接收来自所述目标跟踪成像传感器及处理电路101对地面投放位置的检测信号，并计算出所述正交多片集成尾翼的调整角度，通过所述PWM脉宽调制电路驱动所述正交多片集成尾翼104做转角运动，达到对精准投放通用目的运载器100在从无人机投下后的自由落体姿态调整和下落轨迹的修正。所述正交多片集成尾翼104由正交布局安装的两组尾翼组成，每组尾翼对径安装并从所述运载器本体102后部舱室内通过U型连接件连接成一个刚体，所述每个尾翼由两片、三片或四片翼板通过2个、3个或4个金属圆柱焊接组成，两组尾翼分别在各自的舵机和U型直线运动拨杆驱动做角度旋转，用于改变精准投放通用目的运载器自由落体下落轨迹。所述电连接器105由12芯弹性插针和12点接触电极组成，在所述精准投放通用目的运载器100与无人机挂接时实现电信号的简便和快速连接。其信号有6芯串行数据通讯信号、2芯视频信号、2芯电源和地线、2芯挂接状态信号。所述精准投放通用目的运载器100与无人机挂接是通过集成在所述电连接器105基板上的两个圆帽柱与无人机挂架卡孔对接实现的。如图1和图2所示，本专利技术提供一种所述无人机精准投放通用目的运载器100，所述无人机精准投放通用目的运载器100的所述运载器本体102的中部空心腔体外部可以有三种外壁连接方式，方式一：通过3个或4个立片106连接，其中一个立片107是可以拆卸的，用于被投放物体的放入所述运载器本体102的中部空心腔体内；方式二：所述运载器本体102的中部空心腔体外壁为一个整体的圆筒，通过所述圆筒两端的一个端部可拆卸放入被投放物体到所述运载器本体102本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无人机精准投放通用目的运载器其特征在于，所述精准投放通用目的运载器为一个垂直投放的无动力的自由落体运载器，上面集成了检测地面投放位置的目标跟踪成像传感器及处理电路、尾翼转角控制及驱动电路和正交多片集成尾翼、所述精准投放通用目的运载器本体为空心腔体，可为各种应用目的运载不同的投放物体、所述目标跟踪成像传感器及处理电路为所述尾翼转角控制及驱动电路提供地面投放位置偏距和偏角检测信息，所述尾翼转角控制及驱动电路为所述正交多片集成尾翼提供转角控制和驱动信号，所述正交多片集成尾翼通过旋转角度实现对所述垂直投放的无动力的自由落体运载器的下落轨迹进行调整。

【技术特征摘要】
1.无人机精准投放通用目的运载器其特征在于，所述精准投放通用目的运载器为一个垂直投放的无动力的自由落体运载器，上面集成了检测地面投放位置的目标跟踪成像传感器及处理电路、尾翼转角控制及驱动电路和正交多片集成尾翼、所述精准投放通用目的运载器本体为空心腔体，可为各种应用目的运载不同的投放物体、所述目标跟踪成像传感器及处理电路为所述尾翼转角控制及驱动电路提供地面投放位置偏距和偏角检测信息，所述尾翼转角控制及驱动电路为所述正交多片集成尾翼提供转角控制和驱动信号，所述正交多片集成尾翼通过旋转角度实现对所述垂直投放的无动力的自由落体运载器的下落轨迹进行调整。2.根据权利要求1所述精准投放通用目的运载器本体的中部空心腔体外壁连接方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：王向军，周鑫玲，王欢欢，
申请(专利权)人：天津市精敏技术系统有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12