一种精确空投系统技术方案

一种精确空投系统，包括任务规划模块、天气信息模块，翼伞模块、组合导航模块、飞行控制模块、姿态控制模块、货台模块、着陆脱离锁模块、遥控遥测模块和地面站模块。任务规划模块利用任务信息和天气信息模块提供的信息，对降落伞的下降过程规划航迹点，计算合理的空投释放区域。组合导航模块采取GNSS/INS/激光雷达组合导航得到系统位置和姿态信息，飞行控制模块通过姿态控制模块操纵翼伞双侧后缘，全程自主按预定航迹飞行，实现高精度雀降着陆，遥控遥测模块完成全程对精确空投系统遥测通讯和控制。本发明专利技术的精确空投系统可实现三无条件（无地面引导、无地面操控、无气象资料）下从全高度投放、精确着陆。

【技术实现步骤摘要】
一种精确空投系统
本专利技术涉及一种精确空投系统，适用于将物资或人员等精确地投送到指定地点的工程应用技术研究和实现。
技术介绍
传统空投采用无控制圆形伞系统，投放后，无法对其气动外形产生改变进行操纵。由于受到风场影响导致散布面很大，导致空投着陆精度低，空投物资的落地点散布较大且传统空投无雀降功能，着陆速度大，易使空投物资损毁。传统空投系统的缺点主要包括：（1）系统无控制能力；（2）空投任务无规划，在恶劣环境下的着陆精度差；（2）无全程自主飞行能力。（3）无雀降功能，空投物资损毁易损毁。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种精确空投系统，任务管理模块根据天气信息模块提供的天气信息，综合考虑载机及投放高度等各种因素进行规划，采取分段归航的方式，在采用惯性+GNSS+激光雷达的组合导航模块、飞行控制模块的控制下，姿态控制模块驱动伺服机构对翼伞模块进行操控，实现全程自主按预定任务飞行，逆风着陆并完成雀降，在货台模块的缓冲和保护下安全着陆，着陆脱离锁模块完成物伞脱离。遥控遥测模块实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确空投系统，其特征在于：包括任务规划模块、天气信息模块，翼伞模块、组合导航模块、飞行控制模块、姿态控制模块、货台模块、着陆脱离锁模块、遥控遥测模块、地面站模块；/n所述任务规划模块利用预先的任务信息和天气信息模块获取的气象信息，采用分段归航的方式规划并使用Dijkstra最短路径规划出航迹点并进行平滑；/n所述天气信息模块在空投前通过探空仪，获取空投区域大气密度、温度、湿度、层风等气象信息；/n所述翼伞模块包括稳定伞和翼伞，所述稳定伞保证所述精确空投系统顺利出舱，并稳定所述精确空投系统在空中的姿态，降低系统速度，为所述翼伞开伞创造有利条件；所述翼伞具有滑翔特性和可操控性，用于实现所述...

【技术特征摘要】
1.一种精确空投系统，其特征在于：包括任务规划模块、天气信息模块，翼伞模块、组合导航模块、飞行控制模块、姿态控制模块、货台模块、着陆脱离锁模块、遥控遥测模块、地面站模块；
所述任务规划模块利用预先的任务信息和天气信息模块获取的气象信息，采用分段归航的方式规划并使用Dijkstra最短路径规划出航迹点并进行平滑；
所述天气信息模块在空投前通过探空仪，获取空投区域大气密度、温度、湿度、层风等气象信息；
所述翼伞模块包括稳定伞和翼伞，所述稳定伞保证所述精确空投系统顺利出舱，并稳定所述精确空投系统在空中的姿态，降低系统速度，为所述翼伞开伞创造有利条件；所述翼伞具有滑翔特性和可操控性，用于实现所述空投系统的偱迹飞行；所述翼伞模块通过伞绳连接组合导航模块、飞行控制模块、姿态控制模块、货台模块、着陆脱离锁模块，当到达初始投放区域时，所述精确空投系统脱离载体按照所述任务规划模块规划出的航迹点飞行；
所述组合导航模块采用GNSS/INS(惯性导航)/激光雷达GNSS、INS组合导航，在目标接近段和高度控制段，采取GNSS/INS/激光雷达的惯性、卫星加视觉的组合方式，准确的得到所述精确空投系统的位置姿态信息，在着陆段，除上述信息外，利用激光雷达得到的精确高度信息，在预定高度在着陆点上空完成雀降着陆；
所述飞行控制模块实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据,经计算处理,输出控制指令给所述姿态控制模块,实现对精确空投系统中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制;同时将精确空投系统的状态数据及电机、电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给所述遥控遥测模块并实时下传到地面站；
所述姿态控制模块包括左电机、右电机和操纵绳，所述左电机和右电机分别通过绞盘与所述操纵绳相连，所述操纵绳一端固定在绞盘上，另一端与所述翼伞的后缘相连，用于对翼伞的后缘进行操控；
所述货台模块包括货台单元和系留吊挂单元，所述货台单元用于放置空投物资，以及减少系统着陆冲击载荷；所述系留吊挂单元用于空投物资在所述货台单元上的系留和快速解脱，以及与其它部件之间的承力连接和系统的起吊转移；
所述着陆脱离锁模块包括锁体、拉杆、活动头、储能弹簧、摇臂、转轴、锁轴、火工品和滑块,拉杆的一端与锁体铰接,拉杆与锁体之间设有扭簧,拉杆的另一端通过转轴与摇臂的一端铰接,锁体内横向设有槽孔,槽孔内依次设有锁轴和滑块,储能弹簧套装于锁轴上,储能弹簧的两端分别与槽孔的底端和锁轴接触,活动头与锁体铰接,锁轴从槽孔的底端穿出,与活动头卡接,活动头的另一端与摇臂的另一端卡接,滑块通过剪切销固设于槽孔内,槽孔的一侧设有火工品,剪切销设置于火工品的一侧；所述着陆脱离锁模块用于系统着陆瞬间物伞平稳分离,装备安全着陆，实现所述空投系统的顺利着陆和所述翼伞模块的回收；
所述遥控遥测模块包括遥测单元和遥控单元，所述遥测单元用于实时采集飞行状态数据、航迹数据及机载设备的工作状态数据，所述遥控单元根据遥控指令实时遥控精确空投系统的飞行状态；
所述地面站模块包括显示单元、无线数据收发单元和存储单元；所述显示单元用于实时显示遥测信息、任务航迹信息、指令信息和参数修正信息，所述无线数据收发单元用于地面站模块与遥控遥测模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇海涛，
申请(专利权)人：成都天航云图科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51