一种平衡发射的差时异相绳网发射机构制造技术

本发明专利技术公开了一种平衡发射的差时异相绳网发射机构，属于近地无人机抓捕领域，利用不同类型牵引体发射时间不同（差时），发射角度不同（异相），根据不同的技术要求发射速度也可以不同，为了绳网发射时确保与导引头不产生干涉，绳网发射装置设置在发射平台的侧面；对牵引体发射进行差异式，发射速度与时间的差异可以保证绳网的网面的法线方向和绳网的速度方向之间将产生接近0

【技术实现步骤摘要】
一种平衡发射的差时异相绳网发射机构


[0001]本专利技术属于近地无人机抓捕技术，具体涉及一种平衡发射的差时异相绳网发射机构。

技术介绍

[0002]近年来随着小型无人机市场保有量日益上升，敏感区域频繁出现无人机和“蜂群”；无人机技术接近完善状态，多处运用到各个领域；对地面和天空安全构成严重威胁。对非法小型无人机的捕获，不仅可以保护居民的个人隐私，还可以运用到军事领域以针对类似小型无人机事件。在“空间绳网二级发射模式动力学分析”一文中提到“先拉出、后展开”的思想，然而现有的一款搭载于近地发射平台的机载发射机构。通过发射平台正前方的导引头实时观察目标位置并在地面或卫星导引下快速机动至目标附近(头部朝准目标)，由于导引头在发射机构的正前方，当发射平台锁定目标后即刻由头部朝目标发射四个在“空间绳网捕获性能及误差影响分析”一文中提到的牵引体机构，牵引体带动柔性绳网在空中展开并对目标进行捕获，但是当网绳发射后导引头也会随即脱落，后续无法观察目标的状态，进而导致定位不准确。这种传统方案不仅对目标的捕捉率低，而且对发射平台的利用率也不高。
[0003]为了提高柔性绳网的抓捕能力，不能从头部发射绳网，需要从发射平台的侧面发射，相比于传统的机载正向绳网发射，机载侧向的绳网发射技术难度更大，要求更多。发射平台自身具有较高的运动速度，绳网从侧面发射后绳网将沿着斜侧方进行运动和展开，并且发射后由四个牵引体构成的网面法线方向和绳网的速度方向之间将产生40
°
～100
°
的偏角，目前，此领域还未对这一系列问题进行解决。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种平衡发射的差时异相绳网发射机构，利用不同类型牵引体发射时间不同(差时)，发射角度不同(异相)，根据不同的技术要求发射速度也可以不同，为了绳网发射时确保与导引头不产生干涉，绳网发射装置设置在发射平台的侧面；对牵引体发射进行差异式，发射速度与时间的差异可以保证绳网的网面的法线方向和绳网的速度方向之间将产生接近0
°
的偏角；牵引体发射的同时在其对称反方向以相同的方式发射相同的牵引体来抵消其产生的作用力，使发射机构达到平衡，减小由反作用力产生的影响，提高网捕的准确率。
[0005]实现本专利技术的技术解决方案为：一种平衡发射的差时异相绳网发射机构，包括第一发射装置、第二发射装置、底壳和绳网，第一发射装置固定在第二发射装置顶面，第一发射装置和第二发射装置结构相同，且关于交接面镜像对称，沿第一发射装置和第二发射装置的中心轴线开有绳网安装孔，绳网叠放于绳网安装孔内，底壳固定在第二发射装置的底面，用于封堵绳网安装孔，绳网可从第一发射装置顶面弹出，第二发射装置用于平衡绳网发射时的后作用力。
[0006]本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0007](1)利用绳网抓捕
‑
差时异相机构，不需要同时发射所有牵引体，而是通过发射时间与发射方向的不同，使网面法线与速度方向夹角偏小，实现对目标的精准捕捉。
[0008](2)采用平衡式发射，可实现绳网发射时与发射后的发射平台始终保持平衡状态，减小因牵引体发射产生的后坐力，提高了网捕的准确率。
附图说明
[0009]图1为本专利技术所述的平衡发射的差时异相绳网发射机构的结构示意图一。
[0010]图2为本专利技术的绳网发射的数学模型示意图，图中n代表发射后网面法线。
[0011]图3为本专利技术所述的平衡发射的差时异相绳网发射机构结构示意图二。
[0012]图4为本专利技术所述的平衡发射的差时异相绳网发射机构运行过程示意图，其中图4中的(a)为飞抵过程示意图，图4中的(b)发射绳网示意图，图4中的(c)成功捕获示意图，α代表火线偏置角度。
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0015]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术地描述中，“多个”地含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体地限定。
[0016]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应作广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0017]另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围指内。
[0018]下面将结合本设计实例对具体实施方式、以及本次专利技术的技术难点、专利技术点进行进一步介绍。
[0019]结合图1～图3，本专利技术所述的一种平衡发射的差时异相绳网发射机构，包括第一发射装置1、第二发射装置2、底壳3和绳网4，第一发射装置1固定在第二发射装置2顶面，第一发射装置1和第二发射装置2结构相同，且关于交接面镜像对称，沿第一发射装置1和第二发射装置2的中心轴线开有绳网安装孔，绳网4叠放于绳网安装孔内，底壳3固定在第二发射装置2的底面，用于封堵绳网安装孔，绳网4可从第一发射装置1顶面弹出，第二发射装置2用于平衡绳网4发射时的后作用力。
[0020]第一发射装置1包括第一外壳1
‑
1、2个第一牵引体1
‑
2和2个第二牵引体1
‑
3。所述绳网安装孔沿第一外壳1
‑
1的中心轴线开设。在第一外壳1
‑
1的一个侧面上设有一对第一牵引体安装槽，第一牵引体安装槽开口斜向上，每个第一牵引体安装槽内设有一个第一牵引体1
‑
2，在与上述侧面对称的另一个侧面上设有一对第二牵引体安装槽，第二牵引体安装槽开口斜向上，每个第二牵引体安装槽设有一个第二牵引体1
‑
3。第一牵引体1
‑
2和第二牵引体1
‑
3分别通过牵引绳与绳网4连接，并均匀环绕绳网4分布。2个第一牵引体1
‑
2之间夹角为90
°
，且每个第一牵引体1
‑
2与第一发射装置1的中心轴(该中心轴垂直于第一发射装置1和第二发射装置2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平衡发射的差时异相绳网发射机构，其特征在于：包括第一发射装置(1)、第二发射装置(2)、底壳(3)和绳网(4)，第一发射装置(1)固定在第二发射装置(2)顶面，第一发射装置(1)和第二发射装置(2)结构相同，且关于交接面镜像对称，沿第一发射装置(1)和第二发射装置(2)的中心轴线开有绳网安装孔，绳网(4)叠放于绳网安装孔内，底壳(3)固定在第二发射装置(2)的底面，用于封堵绳网安装孔，绳网(4)可从第一发射装置(1)顶面弹出，第二发射装置(2)用于平衡绳网(4)发射时的后作用力。2.根据权利要求1所述的平衡发射的差时异相绳网发射机构，其特征在于：第一发射装置(1)包括第一外壳(1
‑
1)、2个第一牵引体(1
‑
2)和2个第二牵引体(1
‑
3)；绳网安装孔沿第一外壳(1
‑
1)的中心轴线开设；在第一外壳(1
‑
1)的一个侧面上设有一对第一牵引体安装槽，第一牵引体安装槽开口斜向上，每个第一牵引体安装槽内设有一个第一牵引体(1
‑
2)，在与上述侧面对称的另一个侧面上设有一对第二牵引体安装槽，第二牵引体安装槽开口斜向上，每个第二牵引体安装槽设有一个第二牵引体(1
‑
3)；第一牵引体(1
‑
2)和第二牵引体(1
‑
3)分别通过牵引绳与绳网(4)连接，并均匀环绕绳网(4)分布；2个第一牵引体(1
‑
2)之间夹角为90
°
，且每个第一牵引体(1
‑
2)与第一发射装置(1)的中心轴夹角为θ1，2个第二牵引体(1
‑
3)之间的夹角为90
°
，且每个第二牵引体(1
‑
3)与中心轴夹角为θ2；第一牵引体(1
‑
2)先发射，为绳网(4)的一对对角提供牵引力，第二牵引体(1
‑
3)再发射，为绳网(4)的另一对对角提供牵引力，第二牵引体(1
‑
3)与第一牵引体(1
‑
2)发射形成差时，差时为Δt；由于第一牵引体(1
‑
2)与第二牵引体(1
‑
3)位于相对设置的一对侧面上，使得第一牵引体(1
‑
2)与第二牵引体(1
‑
3)发射形成异相。3.根据权利要求2所述的平衡发射的差时异相绳网发射机构，其特征在于，建立绳网展开数学模型，以确定夹角θ1与夹角θ2，具体如下：v＝(
‑
v1×
sinθ1+v2×
sinθ2+v0，
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：庞兆君，李光强，竺伟梁，岳帅，杜忠华，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：