一种航空吊放声呐回收控制方法技术

本发明专利技术公开了一种航空吊放声呐回收控制方法，本发明专利技术通过测量水下分机姿态、吊放电缆缆位角，并结合水下分机入水深度、放缆长度以及缆上张力，对绞车提升速度进行动态调整，消除或减缓水下分机出水后的摆动，从而实现水下分机快速、安全地回收。本发明专利技术解决了航空吊放声呐回收过程中，水下分机出水后大幅度摆动导致的吊放电缆磨损、设备撞击等问题，从而改善人机功效、提高设备安全性、提高探测效率，同时提高了吊放声呐夜间工作的可靠性和无人平台应用的可行性。应用的可行性。应用的可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种航空吊放声呐回收控制方法


[0001]本专利技术涉及航空吊放声呐领域，具体是一种航空吊放声呐回收控制方法。

技术介绍

[0002]直升机吊放声呐一般有水下分机(探头)、绞车(收放机构)和机载电子设备组成，其中水下分机通过吊放电缆悬挂在绞车上。工作时，绞车动作，将水下分机下放入水到预定工作深度，探测结束后，绞车动作，将水下分机回收入舱。当水下分机下放入水后，受到洋流作用，而直升机平台受到风的作用，二者之间存在相对运动。因此，吊放电缆与直升机机体垂线之间存在角度θ，称为缆位角。
[0003]吊放声呐水下分机在水下探测过程中，吊放声呐系统对缆位角θ进行测量，并将该数值发送给飞控系统，后者通过动态调整飞机位置以跟踪和补偿水下分机的运动，从而使缆位角限定在一定范围内，避免吊放电缆与喇叭口边缘摩擦受损，以及水下分机倾角过大影响探测效果。
[0004]吊放声呐水下分机回收过程中，水下分机出水时如果存在倾角，洋流作用消失后，水下分机将在重力作用下开始摆动。这种摆动可能造成吊放电缆与喇叭口边缘摩擦受损，还可能在接近机舱时水下分机撞击喇叭口或机体，影响设备安全。为避免此问题，回收过程中操作人员需要准确把握出水和进舱时机。这加重了人员操作负担，且效果依赖具体人员的经验和熟练程度。在夜间作业时，操作人员不能很好地观察到水下分机状态，进一步影响操作效率。对于无人直升机吊放声呐，水下分机的回收是技术难点之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种航空吊放声呐回收控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种航空吊放声呐回收控制方法，包括绞车和水下分机；所述绞车上安装用于测量鼓轮旋转速度的编码器、用于测量吊放电缆偏转角的缆位角传感器、用于测量吊放电缆承受张力的张力传感器；水下分机安装用于测量入水深度的压力传感器、用于测量水下分机姿态的三轴加速度计，绞车的控制器响应手柄操作进行提升动作，过程中通过水下分机姿态、吊放电缆缆位角，并结合水下分机入水深度、放缆长度以及缆上张力，对绞车提升速度进行动态调整，消除或减缓水下分机出水后的摆动，避免水下分机与机体的碰撞。
[0008]作为本专利技术的进一步技术方案：回收过程中，通过入水深度数值判断水下分机即将出水，减小绞车提升速度上限。
[0009]作为本专利技术的进一步技术方案：回收过程中，通过入水深度数值和吊放电缆张力数值判断水下分机正在出水过程中，维持低速提升至水下分机大部分出水并等待水下分机停摆；通过水下分机姿态传感器数据判断水下分机摆动情况，当水下分机倾斜角小于设定值时，增加绞车提升速度上限。
[0010]作为本专利技术的进一步技术方案：回收过程中，通过水下分机姿态传感器数据判断水下分机摆动情况，当水下分机倾斜角小于设定值时，增加绞车提升速度上限。
[0011]作为本专利技术的进一步技术方案：回收过程中，通过缆长数值判断水下分机即将入舱；减小绞车提升速度上限。
[0012]作为本专利技术的进一步技术方案：回收过程中，通过缆位角数值和水下分机姿态传感器数据判断水下分机摆动情况。
[0013]作为本专利技术的进一步技术方案：回收过程中，当水下分机摆动速度和缆位角小于设定值时，增加绞车提升速度上限。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术能够而改善人机功效、提高设备安全性、提高探测效率，同时提高了吊放声呐夜间工作的可靠性和无人平台应用的可行性。
附图说明
[0016]图1是水下分机在水下时缆位角示意图。
[0017]图2是水下分机出水时缆位角示意图。
[0018]图3是绞车控制系统框图。
[0019]图4是水下分机回收全过程速度控制曲线。
[0020]图5是水下分机出水过程控制流程图。
[0021]图6是水下分机入舱过程控制流程图。
[0022]图中：1
‑
绞车定滑轮、2
‑
吊放电缆约束点、3
‑
喇叭口内壁、4
‑
水下分机。
具体实施方式
[0023]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做出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。
[0024]实施例1：
[0025]请参照图1,一种航空吊放声呐回收控制方法，包括绞车和水下分机；所述绞车上安装用于测量鼓轮旋转速度的编码器、用于测量吊放电缆偏转角的缆位角传感器、用于测量吊放电缆承受张力的张力传感器；水下分机安装用于测量入水深度的压力传感器、用于测量水下分机姿态的三轴加速度计，绞车的控制器响应手柄操作进行提升动作，过程中通过水下分机姿态、吊放电缆缆位角，并结合水下分机入水深度、放缆长度以及缆上张力，对绞车提升速度进行动态调整，消除或减缓水下分机出水后的摆动，避免水下分机与机体的碰撞。
[0026]回收过程中，通过入水深度数值判断水下分机即将出水，减小绞车提升速度；通过入水深度数值和吊放电缆张力数值判断水下分机正在出水过程中，维持低速提升至水下分机大部分出水并等待水下分机回摆；通过水下分机姿态传感器数据判断水下分机摆动情况，当水下分机倾斜角小于设定值时，加速提升水下分机出水。
[0027]回收过程中，通过缆长数值判断水下分机即将进舱；减小绞车提升速度，通过缆位
角数值和水下分机姿态传感器数据判断水下分机摆动情况，当水下分机摆动速度和缆位角小于设定值时，加速提升水下分机入舱。
[0028]实施例2，在实施例1的基础上，图1所示为水下分机下放入水后，受到洋流作用漂移，导致吊放电缆与直升机机体垂线之间形成缆位角θ。在本实例中，缆角行程范围为
‑
15
°
至+15
°
，即超过此范围，吊放电缆已经与喇叭口产生摩擦。悬停探测过程中，吊放声呐对缆位角θ进行测量，并将该数值发送给飞控系统，后者通过动态调整飞机位置以跟踪和补偿水下分机的运动，从而使缆位角限定在一定范围内，避免吊放电缆与喇叭口边缘摩擦受损，以及水下分机倾角过大影响探测效果。
[0029]图2所示为水下分机出水后缆位角示意图，如果水下分机出水时存在倾角，洋流作用消失后，水下分机将在重力作用下开始摆动(本实例中，水下分机空中重量为70kg，水中重量为40kg)。摆动可能导致吊放电缆与喇叭口边缘摩擦受损或者水下分机与机体的碰撞，影响设备安全。
[0030]图3所示为绞车控制系统框图。控制器根据操作手柄角度或遥控指令进行收放动作，收放过程中采集多种传感器数值用于速度控制，包括鼓轮旋转编码器、缆位角传感器、吊放电缆张力传感器、水下分机入水深度(压力)传感器、三轴加速度计。
[0031]图4为吊放声呐回收全过程速度控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空吊放声呐回收控制方法，包括绞车和水下分机；其特征在于，所述绞车上安装用于测量鼓轮旋转速度的编码器、用于测量吊放电缆偏转角的缆位角传感器、用于测量吊放电缆承受张力的张力传感器；水下分机安装用于测量入水深度的压力传感器、用于测量水下分机姿态的三轴加速度计，绞车的控制器响应手柄操作进行提升动作，过程中通过水下分机姿态、吊放电缆缆位角，并结合水下分机入水深度、放缆长度以及缆上张力，对绞车提升速度进行动态调整，消除或减缓水下分机出水后的摆动，避免水下分机与机体的碰撞。2.根据权利要求1所述的一种航空吊放声呐回收控制方法，其特征在于，回收过程中，通过入水深度数值判断水下分机即将出水，减小绞车提升速度上限。3.根据权利要求2所述的一种航空吊放声呐回收控制方法，其特征在于，回收过程中，通过入水深度数值和吊放电缆张力数值判断水下分机正在出水过程中，维...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶晶，
申请(专利权)人：中航航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：