一种舰载系留多旋翼无人机系统技术方案

本发明专利技术公开了一种舰载系留多旋翼无人机系统，包括飞行平台子系统、多留子系统及地面测控子系统。飞行平台子系统包括多旋翼机体结构、动力分系统、电气分系统及导航控制分系统。多旋翼机体结构包括多旋翼的机架。动力系统包含了多旋翼电机、螺旋桨、电调。导航控制系统内置有磁罗盘、加速度计、角速率传感器、气压传感器及GPS模块；可实现自动起降和航向飞行，并具备增稳和动态速度控制模式，方便操作手切换控制。本发明专利技术舰载系留多旋翼无人机系统，抗风能力强、便于起降。

A shipborne tethered multi rotor UAV system

【技术实现步骤摘要】
一种舰载系留多旋翼无人机系统
本专利技术属于无人机
，具体涉及一种舰载系留多旋翼无人机系统。
技术介绍
舰载无人机(UnmannedAerialVehicle，UAV)系统作为无人飞行器与舰艇平台及其装备相结合的新事物，在海军目标搜索与跟踪、侦察监视、目标指示、毁伤效果评估等方面发挥了重要作用，受到各国的高度重视。相比于有人舰载机，舰载无人机具有轻便、灵活、更机动的特点，它的出现为海上作战提供了一种灵活、高效、低风险、低成本的感知和战斗应用平台。通过舰载无人机，可显著提高水面舰艇的感知、打击能力。目前常规的舰载无人机有如下两类：舰载固定翼：飞行速度快，通场适合于航母和大型两栖舰船上，采用短距起飞或轨道发射起飞，伞降回收、撞网回收、翼伞回收等方式进行回收，对现有水面舰艇改装等要求较高，使用起来代价较大。舰载直升机：具有垂起起降能力，但巡航速度和有效载荷小，机动性能和作战半径有限。此外，近年来复合式固定翼无人机(四旋翼+固定翼)及尾座式无人机也不断涌现，但由于其气动布局决定了这些类型无人机的抗风能力较差，舰载高海况的情况下，起降难度很大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种舰载系留多旋翼无人机系统，抗风能力强、便于起降。本专利技术所采用的技术方案是，一种舰载系留多旋翼无人机系统，包括飞行平台子系统、多留子系统及地面测控子系统。本专利技术的特点还在于：飞行平台子系统包括多旋翼机体结构、动力分系统、电气分系统及导航控制分系统。多旋翼机体结构包括多旋翼的机架。动力系统包含了多旋翼电机、螺旋桨、电调。导航控制系统内置有磁罗盘、加速度计、角速率传感器、气压传感器及GPS模块；可实现自动起降和航向飞行，并具备增稳和动态速度控制模式，方便操作手切换控制。电气分系统为串列双余度电气系统；包括依次通信连接的机载电源管理模块、机载锂离子电池；机载锂离子电池分别与导航控制分系统、动力分系统通信连接；动力分系统分别与旋翼动力分系统、固定翼动力分系统通信连接。系留子系统包括导向滑轮、升降台及储缆筒及线缆控制模块；线缆控制模块可以通过控制面板进行指令控制和自动控制，自动控制检测并通过收放线缆来控制线缆的张紧力，并可以检测剩余线缆长度，并具有剩余线缆告警功能，当剩余线缆少于50m，或剩余可放线缆时间为1min时，通过蜂鸣声进行报警，提示地面操作人员，注意线缆的收放。地面测控子系统包括地面操作摇杆、图数一体电台地面端、图数一体有线通信地面端。本专利技术的有益效果是：(1)机载电源管理模块实时监控机载电池的电压和电流，对电池容量进行估计，当电量低于充电阈值时，机载电源管理模块给机载锂电池充电，保持其电量高于阈值；(2)当系留子系统或机载电源管理模块出现故障时，飞行平台子系统可以使用机载锂电池继续飞行，完成任务并着舰回收；(3)保留了常规无人机系统的机载锂电池机配电供电系统，一方面降低了开发和制造成本，提高了系统可靠性；另一方面，通过锂电池的缓冲作用，减小了系留线缆需要提供的电流，可以减小系留供电线缆的直径，大大降低系留绳子的重量和风阻，可以显著提高系留无人机的抗风能力，提高对高海况的适应能力。附图说明图1是本专利技术一种舰载系留多旋翼无人机系统的连接示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术一种舰载系留多旋翼无人机系统，包括飞行平台子系统、多留子系统及地面测控子系统。飞行平台子系统包括多旋翼机体结构、动力分系统、电气分系统及导航控制分系统。多旋翼机体结构包括多旋翼的机架。动力系统包含了多旋翼电机、螺旋桨、电调。导航控制系统内置有磁罗盘、加速度计、角速率传感器、气压传感器及GPS模块；可实现自动起降和航向飞行，并具备增稳和动态速度控制模式，方便操作手切换控制。电气分系统为串列双余度电气系统；包括依次通信连接的机载电源管理模块、机载锂离子电池；机载锂离子电池分别与导航控制分系统、动力分系统通信连接；动力分系统分别与旋翼动力分系统、固定翼动力分系统通信连接。系留子系统包括导向滑轮、升降台及储缆筒及线缆控制模块；所述线缆控制模块可以通过控制面板进行指令控制和自动控制，自动控制检测并通过收放线缆来控制线缆的张紧力，并可以检测剩余线缆长度，并具有剩余线缆告警功能，当剩余线缆少于50m，或剩余可放线缆时间为1min时，通过蜂鸣声进行报警，提示地面操作人员，注意线缆的收放。地面测控子系统包括地面操作摇杆、图数一体电台地面端及图数一体有线通信地面端。本专利技术舰载系留多旋翼无人机系统的优点为：(1)机载电源管理模块实时监控机载电池的电压和电流，对电池容量进行估计，当电量低于充电阈值时，机载电源管理模块给机载锂电池充电，保持其电量高于阈值；(2)当系留子系统或机载电源管理模块出现故障时，飞行平台子系统可以使用机载锂电池继续飞行，完成任务并着舰回收；(3)保留了常规无人机系统的机载锂电池机配电供电系统，一方面降低了开发和制造成本，提高了系统可靠性；另一方面，通过锂电池的缓冲作用，减小了系留线缆需要提供的电流，可以减小系留供电线缆的直径，大大降低系留绳子的重量和风阻，可以显著提高系留无人机的抗风能力，提高对高海况的适应能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舰载系留多旋翼无人机系统，其特征在于：包括飞行平台子系统、多留子系统及地面测控子系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种舰载系留多旋翼无人机系统，其特征在于：包括飞行平台子系统、多留子系统及地面测控子系统。


2.如权利要求1所述的舰载系留多旋翼无人机系统，其特征在于：所述飞行平台子系统包括多旋翼机体结构、动力分系统、电气分系统及导航控制分系统。


3.如权利要求2所述的舰载系留多旋翼无人机系统，其特征在于：所述多旋翼机体结构包括多旋翼的机架。


4.如权利要求2所述的舰载系留多旋翼无人机系统，其特征在于：所述动力系统包含了多旋翼电机、螺旋桨、电调。


5.如权利要求2所述的舰载系留多旋翼无人机系统，其特征在于：所述导航控制系统内置有磁罗盘、加速度计、角速率传感器、气压传感器及GPS模块；可实现自动起降和航向飞行，并具备增稳和动态速度控制模式，方便操作手切换控制。


6.如权利要求2所述的舰载系留多旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国祺，侯利洋，
申请(专利权)人：西安羚控电子科技有限公司，中国电子科技集团公司第五十四研究所，中国人民解放军海军大连舰艇学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61