本发明专利技术公开了一种多缆绳系留飞艇的自动化装置及方法，本发明专利技术包括艇载平台、锚泊平台和地面控制系统，艇载平台包括飞艇、头部缆绳、主缆绳，锚泊平台包括头部缆绳绞盘、主缆绳绞盘；头部缆绳绞盘通过头部缆绳与系留飞艇端部系留点相连；主缆绳绞盘通过主缆绳与飞艇两侧相连。艇载平台设置有艇载计算机包括飞艇姿态数据采集设备、数据回传设备，装置包括接收艇载计算机和锚泊平台实时信息的地面控制系统。解决了无法调整飞艇升阻比和在飞艇解系、系留的过程中需要多人协作控制系留缆绳绞车的技术问题。术问题。术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种多缆绳系留飞艇的自动化装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种飞艇的放飞设备装置及方法，具体涉及一种多缆绳系留飞艇的自动化装置及方法。
技术介绍
[0002]系留飞艇平台能够搭载各类通信系统升空，留空过程中完成各类任务。具有操作简单、安全性高、留空时间长、载重量大等特点。被广泛应用在气象观测、气象预报、航空摄影、地质勘探测绘、边防海防监测、生态环境监测、生态修复评估等领域。
[0003]目前的飞艇在解系、系留和驻空过程中主要通过靠通过一根主缆和飞艇连接和控制飞艇上升和下降。系留在地面固定时，通过艇头部的系留点和中部左右两处系留点对飞艇进行地面固定，飞艇解系过程中，由三处系留点同时控制飞艇，直至主缆绳受力，中部左右两处系留点的缆绳完全放出，由主缆绳受力控制飞艇的上升和下降。
[0004]现有技术存在以下问题，现有的飞艇平台在解系、系留和驻空状态下，由于只有一根主缆控制飞艇上升和下降，无法根据复杂气象环境调整飞艇的升阻比，因此在解系、系留过程中无法快速稳定上浮和下降，具有较大的安全隐患。锚泊平台主要适用于系留状态依靠三处系留点，在飞艇解系的过程中，多人协作控制系留缆绳绞车。难以实现协调工作，操作复杂，具有较大的安全隐患，且人工成本较高。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于：针对目前飞艇平台无法在解系、系留状态下根据周围环境调整飞艇有效控制飞艇的俯仰角以调整升阻比的问题，提供了一种多缆绳飞艇的自动化装置及方法，解决了解系、系留的过程中无法调整飞艇升阻比；在飞艇解系、系留的过程中，需要多人协作控制系留缆绳绞车的技术问题。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种多缆绳系留飞艇的自动化装置，装置包括艇载平台、锚泊平台，艇载平台包括飞艇、头部缆绳、主缆绳，锚泊平台包括头部缆绳绞盘、主缆绳绞盘；头部缆绳绞盘通过头部缆绳与飞艇端部系留点相连；主缆绳绞盘通过主缆绳与飞艇两侧相连。采用了上述结构，在飞艇升空和下降过程中可以通过控制头部缆绳绞盘和主缆绳绞盘，调整头部缆绳、主缆绳的长度，以此来有效控制飞艇的俯仰角，以改变飞艇的升阻比，利用合适的升阻比实现了飞艇快速稳定的升起及降落。
[0008]进一步的，艇载平台设置有艇载计算机包括飞艇姿态数据采集设备、数据回传设备，装置包括地面控制系统接收艇载计算机和锚泊平台实时信息。飞艇姿态数据采集设备能够实时采集飞艇姿态并通过数据回传设备将数据回传到地面控制系统中，工作人员可以参照地面控制系统显示的飞艇姿态和锚泊平台绞盘信息对飞艇姿态进行调整进一步保障飞艇快速稳定的升起及降落。
[0009]进一步的，锚泊平台设置有缆绳控制系统，缆绳控制系统控制头部缆绳绞盘、主缆
绳绞盘的收放速度，缆绳控制系统控制头部缆绳、主缆绳的收放长度。通过自动的缆绳控制系统能够在飞艇解系、系留的过程中，避免了多人协作控制系留缆绳绞车的技术问题，保证飞艇在飞行过程中面对复杂空中气象环境保持稳定，显著提升了整套设备的操作安全性和便利性。
[0010]进一步的，锚泊平台设置有锚泊方位控制器，锚泊方位控制器控制锚泊平台水平转动。能够有对气象变化进行快速反应，保证锚泊平台方位与飞艇的保持一致，有效避免头部缆绳、主缆绳由于复杂的气象原因缠绕。
[0011]进一步的，所述锚泊平台设置有锚泊阻尼控制器，艇载计算机包括有空中气象数据采集器，空中气象数据采集器采集空中气象数据，锚泊阻尼控制器控制锚泊平台水平转动的阻尼大小。通过飞艇所在高度的风速风向自动调整锚泊平台转台的阻尼，保证锚泊平台锚泊方位稳定跟随飞艇的方位，显著提升了整套设备的操作安全性和便利性。
[0012]进一步的，锚泊平台设置有系留塔，头部缆绳绞盘上的头部缆绳经系留塔与飞艇端部系留点相连，艇载计算机包括囊体压力控制系统，锚泊平台设置有拉力传感器。
[0013]进一步的，艇载平台设置有两侧缆绳，锚泊平台设置有两侧缆绳绞盘，系留状态下两侧缆绳绞盘通过两侧缆绳与设置在飞艇两侧的系留点相连；系留点对称设置在飞艇两侧，一条缆绳对应至少一个系留点。
[0014]本专利技术提供一种多缆绳系留飞艇的自动化方法，具体如下：
[0015]步骤a：飞艇升空过程，地面控制系统通过艇载计算机控制囊体压力控制系统保证囊体压力稳定；根据飞艇姿态、高度和地面气象情况，通过控制头部缆绳绞盘、主缆绳绞盘的收放速度，缓慢放出头部缆绳和主缆绳；根据飞艇姿态，自动调整头部缆绳、主缆绳的收放长度调整飞艇的俯仰角；确保飞艇在地面风的影响下姿态稳定，安全解系；
[0016]步骤c：飞艇下降过程中，地面控制系统通过艇载计算机控制囊体压力控制系统保证囊体压力稳定；根据飞艇姿态、高度和地面气象情况，通过控制头部缆绳绞盘、主缆绳绞盘的收放速度，缓慢收回头部缆绳和主缆绳；根据飞艇姿态，自动调整头部缆绳、主缆绳的收放长度调整飞艇的俯仰角；确保飞艇在地面风的影响下姿态稳定，将飞艇下降到锚泊平台上。针对飞艇所在不同高度，气象影响因素不同，使用相应的气象情况作为参考因素，提高了对飞艇姿态控制的稳定性和安全性。
[0017]进一步的，飞艇解系及系留的过程中，地面控制系统根据飞艇姿态和地面气象数据，控制锚泊平台的方向和回转阻尼，确保锚泊平台的转动方位角与飞艇的保持一致；在步骤a和步骤c之间有步骤b，步骤b包括地面控制系统根据飞艇姿态和空中气象数据，控制锚泊平台的方向和回转阻尼，确保锚泊平台的转动方位角与飞艇的保持一致，确保锚泊平台的转动速度和飞艇转动速度适配。通过飞艇所在高度的风速风向自动调整锚泊平台转台的阻尼，保证锚泊平台锚泊方位稳定跟随飞艇的方位，显著提升了整套设备的操作安全性和便利性。
[0018]进一步的，步骤a之前有步骤a－1，步骤a－1包括地面控制系统控制头部缆绳绞盘、主缆绳绞盘和两侧缆绳绞盘的收放速度，缓慢放出头部缆绳、主缆绳和两侧缆绳，在主缆绳受力后，将两侧缆绳完全放出，只留头部缆绳和主缆绳受力；步骤c之后有步骤c－1，步骤c－1包括缆绳控制系统控制头部缆绳绞盘、主缆绳绞盘和两侧缆绳绞盘的收放速度，缓慢回收头部缆绳、主缆绳和两侧缆绳，当两侧缆绳到达两侧缆绳绞盘位置时，将两侧缆绳接
入两侧缆绳绞盘，绞盘电机经过驱动卷筒来缠绕两侧缆绳，由头部缆绳和两侧缆绳同时受力，将飞艇下降到锚泊平台上。
[0019]与现有的技术相比本专利技术的有益效果是：
[0020]1、一种多缆绳系留飞艇的自动化装置及方法利用头部缆绳和主缆绳的有机配合，效控制飞艇的飞艇俯仰角，利用合适的升阻比实现了飞艇快速稳定的升起及降落。
[0021]2、一种多缆绳系留飞艇的自动化装置及方法通过自动的缆绳控制系统在系留飞艇解系、系留的过程中，避免了多人协作控制系留缆绳绞车的技术问题，显著提升了整套设备的操作安全性和便利性。
[0022]3、一种多缆绳系留飞艇的自动化装置及方法通过飞艇所在高度的风速风向自动调整锚泊平台转台的阻尼，保证锚泊平台锚泊方位稳定跟随系留飞艇的方位，显著提升了整套设备的操作安全性和便利性<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多缆绳系留飞艇的自动化装置，其特征在于，装置包括艇载平台、锚泊平台(6)，艇载平台包括飞艇、头部缆绳(2)、主缆绳(4)，锚泊平台(6)包括头部缆绳绞盘(7)、主缆绳绞盘(8)；头部缆绳绞盘(7)通过头部缆绳(2)与系留飞艇端部系留点相连；主缆绳绞盘(8)通过主缆绳(4)与飞艇两侧相连。2.根据权利要求1所述的多缆绳系留飞艇的自动化装置，其特征在于：艇载平台设置有艇载计算机(1)包括飞艇姿态数据采集设备(102)、数据回传设备(104)，装置包括接收艇载计算机(1)和锚泊平台(6)实时信息的地面控制系统。3.根据权利要求2所述的多缆绳系留飞艇的自动化装置，其特征在于：锚泊平台(6)设置有缆绳控制系统(601)，缆绳控制系统(601)控制头部缆绳绞盘(7)、主缆绳绞盘(8)的收放速度，缆绳控制系统(601)控制头部缆绳(2)、主缆绳(4)的收放长度。4.根据权利要求2所述的多缆绳系留飞艇的自动化装置，其特征在于：锚泊平台(6)设置有锚泊方位控制器(602)，锚泊方位控制器(602)控制锚泊平台(6)水平转动。5.根据权利要求4所述的多缆绳系留飞艇的自动化装置，其特征在于：所述锚泊平台(6)设置有锚泊阻尼控制器(603)，锚泊阻尼控制器(603)控制锚泊平台(6)水平转动的阻尼大小，艇载计算机(1)包括有空中气象数据采集器(103)，空中气象数据采集器(103)采集空中气象数据。6.根据权利要求5所述的多缆绳系留飞艇的自动化装置，其特征在于：锚泊平台(6)设置有系留塔(5)，头部缆绳绞盘(7)上的头部缆绳(2)经系留塔(5)与飞艇端部系留点相连，艇载计算机(1)包括囊体压力控制系统(101)，锚泊平台(6)设置有拉力传感器(604)。7.根据权利要求1所述的多缆绳系留飞艇的自动化装置，其特征在于：艇载平台设置有两侧缆绳(3)，锚泊平台(6)设置有两侧缆绳绞盘(9)，系留固定状态下两侧缆绳绞盘(9)通过两侧缆绳(3)与设置在飞艇两侧的系留点相连。8.一种多缆绳系留飞艇的自动化方法，其特征在于，步骤a：飞艇升空过程，地面控制系统通过艇载计算机(1)控...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭虓，李奇，梁奇兵，孙康文，
申请(专利权)人：北京航空航天大学云南创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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