【技术实现步骤摘要】
一种基于前驱无人机的直升机避障系统
本专利技术涉及直升机避障领域，具体涉及一种基于前驱无人机的直升机避障系统。
技术介绍
军用直升机需要在雾霾、雨雪、夜间、沙尘等能见度低、地形复杂的低空环境条件下执行任务，飞行员会因失去视觉参考而降低甚至丧失空间感知能力，增加与地表、障碍物等相撞的风险。现役装备避障手段已难以适应高敏捷、高动态的未来作战使用要求，研究直升机避障技术的需求已十分迫切。目前业界主要有三种方案，分别是采用“毫米波雷达+合成视景”，“激光雷达+光电+合成视景”和“毫米波雷达+激光雷达+光电+合成视景”。在以毫米波为主的方案中，典型代表为DARPA的Sandblaster项目和多功能射频MFRF项目，采用了94GHz毫米波探地雷达系统和合成视景系统，通过对雷达实时数据和机载地形与障碍物数据库进行融合显示，提高飞行员在沙盲情形下的环境感知能力，但因毫米波探地雷达体积和重量过大，未能在型号中应用。在以激光雷达为主的方案中，典型代表为美国空军研究实验室AFRL的3D-LZ项目和德国Hensoldt公司...
【技术保护点】
1.一种基于前驱无人机的直升机避障系统，其特征在于，包括前驱避障无人机以及直升机避障套件，其中：/n直升机避障套件包括空中发射装置、前驱无人机信息处理模块；/n所述前驱避障无人机包括无人机本体，在无人机本体的前端设置有障碍物感知载荷舱、无人机机体上设置有导航通信控制载荷舱、电池舱、电动发动机以及火箭助推器，其中：障碍物感知载荷舱中设置有探测传感器，导航通信控制载荷舱中设置有导航装置、测高装置、无线电通信装置和航线控制装置；无人机的机翼为电动弹出机翼，在无人机装载在直升机上空中发射装置上时，所述机翼收起在机身两侧，使机身整体为柱状结构；当需要利用无人机进行避障探测时，空中发射...
【技术特征摘要】
1.一种基于前驱无人机的直升机避障系统，其特征在于，包括前驱避障无人机以及直升机避障套件，其中：
直升机避障套件包括空中发射装置、前驱无人机信息处理模块；
所述前驱避障无人机包括无人机本体，在无人机本体的前端设置有障碍物感知载荷舱、无人机机体上设置有导航通信控制载荷舱、电池舱、电动发动机以及火箭助推器，其中：障碍物感知载荷舱中设置有探测传感器，导航通信控制载荷舱中设置有导航装置、测高装置、无线电通信装置和航线控制装置；无人机的机翼为电动弹出机翼，在无人机装载在直升机上空中发射装置上时，所述机翼收起在机身两侧，使机身整体为柱状结构；当需要利用无人机进行避障探测时，空中发射装置打开的同时无人机上火箭助推器启动，助推无人机至设定时间后，开启电动发动机驱动无人机机体后端的推进螺旋桨，使无人机朝预设航向飞行；无人机飞行过程中，利用探测传感器采集环境信息进行自主避障的同时，将所述环境信息发送给前驱无人机信息处理模块，以使直升机根据所述环境信息制定避障策略。
2.根据权利要求1所述的基于前驱无人机的直升机避障系统，其特征在于，所述无人机在进行环境信息探测时，探测范围需要满足直升机安全管道，其中安全管道通过直升机的外形尺寸进行确定，具体计算方法为利用直升机最大外形尺寸与余量系数相乘，将结果作为安全管道；
所述探测传感器包括毫米波雷达，毫米波雷达的方位角、俯仰角、探测距离根据安全管道的大小确定。
3.根据权利要求1所述的基于前驱无人机的直升机避障系统，其特征在于，无人机在发射时，由火箭助推器将无人机加速到不小于直升机A倍巡航速度，推进距离B米，火箭助推器脱落；无人机依靠电动发动机驱动推进螺旋桨进行自主飞行控制，开始正常工作，其中：
探测传感器采用毫米波雷达，方位角不小于C、俯仰角不小于D、探测距离不小于E米；测高装置采用激光测高或无线电测高，测高范围不小于F米，测高精度不低于G米；导航装置采用GNSS+INS组合方式，方位精度不低于H米；无线电通信装置要求在直升机已有通信系统工作频段内，采用定向天线，通信距离不低于I公里，满足视距内通信要求；航线控制装置根据加载的4D航线要求，进行3D循线飞行和速度控制。
4.根据权利要求3所述的基于前驱无人机的直升机避障系统，其特征在于，所述A的取值为1.5～2，B的取值为1.5～3km，所述毫米波雷达采用77GHz毫米波雷达，其中C、D、...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟浩，马金磊，石璐璐，邢慕增，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36
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