一种大型货运无人机自动空投装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型货运无人机自动空投装置及控制方法，所述装置包括信息采集装置、分析控制装置和连接架装置，连接架装置设有环形框架，所述环形框架依次设置有减速伞可控锁扣、伸缩绳连接扣和抛投物可控锁扣，减速伞可控锁扣两侧设有减速伞连接扣，伸缩绳连接扣与伸缩绳的一端连接，所述伸缩绳的另一端设有套环，套环通过连接绳与抛投袋相连，空投过程中，通过信息采集装置采集飞行信息，分析控制装置根据飞行信息、抛投物质量、抛投物大小、减速伞开伞高度及空投目标点坐标等信息，通过航线确定、空中抛投点确定、减速伞可控锁扣开锁时间确定实现将抛投袋准确空投至空投目标点，对于大型货运无人机的物资运输及投放具有重要意义。重要意义。重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种大型货运无人机自动空投装置及控制方法


[0001]本专利技术属于大型货运无人机自动空投
，特别涉及一种大型货运无人机自动空投装置及控制方法。

技术介绍

[0002]随着无人机技术的不断进展和完善，无人机在经济及军事建设各领域的应用越来越广，大型货运无人机在各领域的物资运输作用越来越得到关注和重视，特别是一些特殊环境情况下，在着陆环境不允许的情况下，大型货运无人机准确的将运输物资安全投放到制定的目标投放点就显得尤为重要，由于风速等自然因素的影响，给准确空投带来很大的困难，因而专利技术一种能实现准确空投的空投装置及控制方法，对于大型货运无人机在物资运输领域具有重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种大型货运无人机自动空投装置及控制方法，是一种能实现准确空投的空投装置及控制方法，对于大型货运无人机在物资运输领域具有重要的意义。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种大型货运无人机自动空投装置，其特征在于，所述装置包括连接架装置、信息采集装置和分析控制装置，所述连接架装置设有环形框架，所述环形框架依次设置有减速伞可控锁扣、伸缩绳连接扣和抛投物可控锁扣，所述减速伞可控锁扣两侧设有减速伞连接扣，所述伸缩绳连接扣与伸缩绳的一端连接，所述伸缩绳的另一端设有套环，所述套环通过连接绳与抛投袋相连，所述套环可与所述抛投物可控锁扣连接；所述信息采集装置采集飞行信息，所述飞行信息包括：无人机飞行速度、飞行高度、风速、风速方向；所述分析控制装置可以根据所述飞行信息，并根据所述抛投袋质量、抛投袋大小、减速伞开伞高度及空投目标点坐标，确定空中抛投点。
[0006]进一步地，所述减速伞连接扣用以连接减速伞和环形框架，所述减速伞可控锁扣用于锁扣减速伞，所述减速伞可控锁扣打开时，所述减速伞打开。
[0007]进一步地，所述分析控制装置根据飞行高度和所述减速伞开伞高度控制减速伞可控锁扣开锁时间，所述抛投物可控锁扣开锁时间为减速伞可控锁扣开锁后5秒。
[0008]进一步地，所述抛投袋内放置有抛投物，所述抛投袋为球形。
[0009]进一步地，根据所述抛投物体积大小选择合适半径的所述抛投袋。
[0010]进一步地，根据抛投物质量大小选择合适弹力系数的所述伸缩绳。
[0011]如上所述的一种大型货运无人机自动空投装置进行控制的控制方法包括以下步骤：
[0012]S1)将抛投物置于抛投袋内，选择合适弹力系数的伸缩绳；
[0013]S2)确定空投目标点位置坐标及风向；
[0014]S3)设置大型货运无人机航线；
[0015]S4)确定所述抛投袋的空中抛投点和所述减速伞可控锁扣开锁时间；
[0016]S5)由所述空中抛投点抛投后的抛投袋在空中呈类抛物线姿态向下坠落；
[0017]S6)所述减速伞可控锁扣开锁，所述减速伞打开，由于减速伞的阻力作用，所述抛投袋瞬间减速，在空中处于近悬停状态，此时抛投袋位于空投目标点正上方；
[0018]S7)随后抛投物可控锁扣打开，套环从抛投物可控锁扣中滑出，所述抛投袋在伸缩绳的牵引下，继续下落，下降至空投目标点。
[0019]进一步地，S3)所述航线设置方法为：飞行至距空投目标点水平距离s0时，根据风向，调整航线，水平方向上，以空投目标点竖直向上直线与飞行平面交点为圆心，s0为航线半径，大型货运无人机沿水平圆形弧形航线飞行至空投目标点顺风下方附近，再转向空投目标点方向，直至呈正逆风方向向空投目标点飞行，并保持匀速平飞状态。
[0020]进一步地，S4)所述减速伞可控锁扣开锁时间确定方法，根据大型货运无人机的飞行高度h、减速伞开伞高度h1，所述减速伞可控锁扣开锁时间为：
[0021][0022]进一步地，S4)所述空中抛投点确定方法为：根据飞行高度h、飞行速度v1、风速v2、抛投袋及其中抛投物总质量m、抛投袋半径r、减速伞开伞高度h1、空投目标点坐标确定抛投袋的空中抛投点，抛投袋水平方向上所受阻力为：f＝k
·
(v1+v2)2·
r2，f为水平方向上受到的阻力，k为阻力系数，求出水平方向上加速度抛投袋水平初速度等于飞行速度v1，时间求出所述抛投袋抛投后经过t1时间的水平抛投距离s1，从而确定所述空中抛投点为距所述空投目标点水平抛投距离为s1的位点。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024]1)采用航线设置，将空投过程中风速影响简单化，更利于计算空投位点，提高空投的准确性；
[0025]2)采用连接架装置，通过抛投物可控锁扣和减速伞可控锁扣的设置，将空投过程分为两个阶段，第一阶段的类平抛运动和第二阶段伸缩绳牵引的下落过程，第一阶段减速伞处于收纳状态，避免了风速等环境因素因减速伞对抛投物产生横向漂移及不可控影响，第二阶段虽然打开了减速伞，但迅速实现了抛投物和减速伞的分离，实现抛投物在伸缩绳的牵引下迅速下降，也同样避免了环境因素因减速伞对抛投物产生横向漂移及不可控影响，有效提高了空投的准确性；
[0026]3)通过球形抛投袋的设置，使得抛投物收到风阻等因素的影响变得可控，更容易计算其风阻及由此产生的横向位移，也进一步提高了空投的准确性；
[0027]4)本专利技术公开的连接架装置及空投控制方法，所用设备简单，计算及控制过程简便快捷，便于在实际应用中推广。
附图说明
[0028]图1：一种大型货运无人机自动空投装置的连接架装置示意图；
[0029]图2：一种大型货运无人机自动空投装置的控制方法示意图一；
[0030]图3：一种大型货运无人机自动空投装置的控制方法示意图二；
[0031]图中个标号的名称：1
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环形框架，2
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减速伞可控锁扣，3
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抛投物可控锁扣，4
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伸缩绳连接扣，5
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减速伞连接扣，6
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伸缩绳，7
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套环，8
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抛投袋，9
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连接绳，10
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飞行航线，11
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空中抛投点，12
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空投目标点，13
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风向，14
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飞行高度，15
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减速伞开伞高度，16
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空投目标点正上方位置，17
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水平抛投距离，18
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航线半径，19
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交点。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利的技术方案作进一步说明。
[0033]实施例1
[0034]一种大型货运无人机自动空投装置，其特征在于，所述装置包括连接架装置、信息采集装置和分析控制装置，连接架装置参见图1，所述连接架装置设有环形框架1，所述环形框架1依次设置有减速伞可控锁扣2、伸缩绳连接扣4和抛投物可控锁扣3，所述减速伞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型货运无人机自动空投装置，其特征在于，所述装置包括连接架装置、信息采集装置和分析控制装置，所述连接架装置设有环形框架，所述环形框架依次设置有减速伞可控锁扣、伸缩绳连接扣和抛投物可控锁扣，所述减速伞可控锁扣两侧设有减速伞连接扣，所述伸缩绳连接扣与伸缩绳的一端连接，所述伸缩绳的另一端设有套环，所述套环通过连接绳与抛投袋相连，所述套环可与所述抛投物可控锁扣连接；所述信息采集装置采集飞行信息，所述飞行信息包括：无人机飞行速度、飞行高度、风速、风速方向；所述分析控制装置可以根据所述飞行信息，并根据所述抛投袋质量、抛投袋大小、减速伞开伞高度及空投目标点坐标，确定空中抛投点。2.根据权利要求1所述的一种大型货运无人机自动空投装置，其特征在于，所述减速伞连接扣用以连接减速伞和环形框架，所述减速伞可控锁扣用于锁扣减速伞，所述减速伞可控锁扣打开时，所述减速伞打开。3.根据权利要求1所述的一种大型货运无人机自动空投装置，其特征在于，所述分析控制装置根据飞行高度和所述减速伞开伞高度控制减速伞可控锁扣开锁时间，所述抛投物可控锁扣开锁时间为减速伞可控锁扣开锁后5秒。4.根据权利要求1所述的一种大型货运无人机自动空投装置，其特征在于，所述抛投袋内放置有抛投物，所述抛投袋为球形。5.根据权利要求4所述的一种大型货运无人机自动空投装置，其特征在于，根据抛投物体积大小选择合适半径的所述抛投袋。6.根据权利要求1所述的一种大型货运无人机自动空投装置，其特征在于，根据抛投物质量大小选择合适弹力系数的所述伸缩绳。7.一种对权利要求1
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6任一项所述的一种大型货运无人机自动空投装置进行控制的控制方法，包括以下步骤：S1)将抛投物置于抛投袋内，选择合适弹力系数的伸缩绳；S2)确定空投目标点位置坐标及风向；S3)设置大型货运无人机航线；...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪善武，刘泽峰，王富贵，郭庆，常天星，
申请(专利权)人：航天时代飞鹏有限公司，
类型：发明
国别省市：