【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固定翼无人机辅助设备，特别涉及一种集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置。
技术介绍
1、与多旋翼无人机直接利用螺旋桨推力克服重力相比，固定翼无人机利用主机翼与空气相对运动产生升力来克服重力的方法效率更高。因此，在携带相同容量的动力电池和相同重量的有效载荷情况下，固定翼无人机留空时间更长，能够执行的飞行任务也相对更多。另外，如果固定翼无人机采用燃油动力的话，其留空时间还能进一步增加。
2、但在对起降场地的要求方面，多旋翼无人机对起飞和降落场地条件几乎没有特别的要求，在任一小块平坦的地面上就能正常垂直起飞和降落。而固定翼无人机对起降条件有较高的要求，一般需要有较长的跑道来进行起飞和降落前的滑跑，以达到安全的起飞速度和降落速度。由于固定翼无人机对起降条件的要求，在一定程度上影响了固定翼无人机的广泛应用。
3、为了在没有跑道的野外环境中使用固定翼无人机，目前常见的技术解决方案主要有这么几种。第一种是使用弹射装置来发射固定翼无人机，弹射装置能够解决在野外环境发射无人机的问题，因其工作原理为利用弹射装置在短时间内使无人机达到起飞速度，会对无人机产生较大的冲击，有可能损坏无人机搭载的精密设备。此外，此装置只负责起飞发射，不能解决固定翼无人机在野外环境的降落回收问题。
4、第二种常见的技术方案是采用火箭助推器的方式发射固定翼无人机，与第一种方案相比，这种方案能在野外发射起飞更大型的固定翼无人机，但每次无人机发射起飞都要消耗一个火箭助推器，大大增加了使用成本。同时也和第一种方案一样，有可能因发射
5、而固定翼无人机的回收方案主要有撞网回收和伞降回收两种，网回收方案要求在触网后的短时间内，无人机飞行动能完全由网兜所吸收。在这过程中，仍然存在一定程度的冲击，容易导致无人机机翼、垂尾等结构件的损伤，同时对网兜强度、弹性都有较高的要求。若采用伞降回收方案，要求固定翼无人机在正常搭载有效载荷之外，还需要留出一定的空间与载重量来安装降落伞及其弹出装置，从而降低了其可搭载的有效重量。另外，若遇到降落伞不能正常展开或者因风干扰导致无人机降落到非预定区域，仍然可能导致无人机损坏。
6、综上所述，现有的固定翼无人机投放和回收技术方案通常是投放固定翼无人机采用一套装置，而回收固定翼无人机又采用另一套装置。既不便于操作，又增加了设备购置成本。弹射装置或者火箭助推器发射固定翼无人机会产生较大的起飞冲击载荷，存在损坏无人机搭载精密设备的风险。另外，采用火箭助推器发射固定翼无人机，每次无人机发射起飞都要消耗一个火箭助推器，大大增加了使用成本。撞网回收方案仍然存在一定程度的冲击，容易导致无人机机翼、垂尾等结构件的损伤，同时对网兜的强度、弹性都有较高要求。伞降回收方案，因需要留出一定的空间与载重量来安装降落伞及其弹出装置，从而降低了其可搭载的有效重量。另外，若遇到降落伞不能正常展开或者因风干扰导致无人机降落到非预定区域，仍然可能导致无人机损坏。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，解决了现有的固定翼无人机投放和回收技术方案通常是投放固定翼无人机采用一套装置，而回收固定翼无人机又采用另一套装置，存在既不便于操作，又增加了设备购置成本的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其包括匣体，匣体的顶部设置有转臂，匣体的底部设置有支撑组件；
3、匣体内设置有相互电性连接的控制器、电源和旋转电机；旋转电机的输出端竖直设置且穿过匣体的顶部与旋转轴的固定连接；旋转轴与转臂的中部固定连接；
4、转臂的一侧设置有阻拦框，阻拦框内布置有阻拦网；转臂的另一侧设置有与控制器电性连接的气动缸，气动缸的伸缩轴通过适配器与固定翼无人机固定连接。
5、本专利技术中集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置的基本原理为：在使用时，通过支撑组件将整个装置固定平放在开阔的空地上，在投放固定翼无人机时，首先通过适配器将固定翼无人机安装在转臂上，适配器对准气动缸的伸缩轴，将气动缸预先充好压缩空气以后；启动电源为控制器和旋转电机供电，然后通过控制器启动旋转电机旋转，旋转电机驱动旋转轴和转臂开始旋转，当旋转电机转速达到预定转速时，此时固定翼无人机获得了预定的切向速度，接着控制器控制气动缸启动伸缩轴将固定翼无人机向上方顶出，此时固定翼无人机在起飞的同时也就获得了垂直向上的速度分量。合成水平面的切向速度和铅垂面的向上速度，即可保证固定翼无人机在投放时获得安全起飞所要求的倾斜向上的安全飞行速度，完成固定翼无人机的投放工作。
6、在回收固定翼无人机时，首先，控制器切断旋转电机的供电，使得旋转电机进入到自锁状态，然后控制固定翼无人机飞入阻拦框中，固定翼无人机飞入在阻拦框并撞上阻拦网时，由于旋转电机具有一定的自锁力，固定翼无人机会先被阻拦网包裹住，由于固定翼无人机具有较大的动能，仍然会带动转臂开始绕旋转轴转动，直到固定翼无人机动能消耗殆尽后停止转动，此时即可从阻拦网内取出固定翼无人机，实现了固定翼无人机的安全回收工作。
7、进一步地，转臂的轴线与旋转轴的轴线相互垂直。
8、进一步地，作为气动缸的具体安装方式，气动缸设置于转臂另一侧的下端面，气动缸的伸缩轴穿过转臂。
9、进一步地，阻拦框呈矩形结构，阻拦框竖直设置，阻拦框的底部与转臂一侧的上端面固定连接，阻拦框的四角处均设置有一根支撑杆，每根支撑杆的轴线均与阻拦框所在的平面垂直；阻拦框的内部和四根支撑杆围成的区域内均缠绕有阻拦网。
10、上述设置的有益效果为：当固定翼无人机动能消耗殆尽后，固定翼无人机可以挂在阻拦框内的阻拦网上，如果阻拦网的网孔孔隙过小，导致固定翼无人机无法挂在阻拦网上时，固定翼无人机跌落至四根支撑杆围成的区域内的阻拦网上，避免出现固定翼无人机因脱离阻拦框内的阻拦网而直接跌落至地面的问题，在回收固定翼无人机时，对固定翼无人机起到保护作用。
11、进一步地，匣体呈中空圆柱结构，支撑组件包括4根支腿，4根支腿以匣体的中心轴线间隔均匀布置，每根支腿均包括伸缩杆，每根伸缩杆的顶端通过第一安装块与匣体的下端面固定连接，伸缩杆的底端通过第二安装块连接有圆形支撑板。伸缩杆可以根据需要调节支腿的整体长度以适配装置的现场安装环境，提高整个装置的安装和使用灵活性。圆形支撑板用于固定在地面上，实现每条支腿底部的固定。
12、进一步地，每块圆形支撑板上均设置有至少一个螺栓固定孔；当当固定翼无人机重量较大或要求投放速度较大时，可以使用地脚螺栓穿过螺栓固定孔与地面配合，实现将圆形支撑板稳定牢固的固定在地面上，提高整个装置稳定性。
13、本专利技术的有益效果为：本专利技术中的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，同时集成了固定翼无人机的投放和回收功能；使用旋转电机驱动转臂使固定翼无人机获得水平面内切向速度，使用气动缸驱动固定翼无人机获本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，包括匣体，所述匣体的顶部设置有转臂，匣体的底部设置有支撑组件；
2.根据权利要求1所述的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，所述转臂的轴线与所述旋转轴的轴线相互垂直。
3.根据权利要求2所述的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，所述气动缸设置于所述转臂另一侧的下端面，气动缸的伸缩轴穿过转臂。
4.根据权利要求3所述的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，所述阻拦框呈矩形结构，阻拦框竖直设置，阻拦框的底部与所述转臂一侧的上端面固定连接，阻拦框的四角处均设置有一根支撑杆，每根所述支撑杆的轴线均与阻拦框所在的平面垂直；阻拦框的内部和四根支撑杆围成的区域内均缠绕有所述阻拦网。
5.根据权利要求4所述的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，所述匣体呈中空圆柱结构，所述支撑组件包括4根支腿，4根所述支腿以匣体的中心轴线间隔均匀布置，每根支腿均包括伸缩杆，每根所述伸缩杆的顶端通过第一安装块与匣体的下端面固定连接，伸缩杆的底端通过
6.根据权利要求5所述的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，每块所述圆形支撑板上均设置有至少一个螺栓固定孔。
...【技术特征摘要】
1.一种集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，包括匣体，所述匣体的顶部设置有转臂，匣体的底部设置有支撑组件；
2.根据权利要求1所述的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，所述转臂的轴线与所述旋转轴的轴线相互垂直。
3.根据权利要求2所述的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，所述气动缸设置于所述转臂另一侧的下端面，气动缸的伸缩轴穿过转臂。
4.根据权利要求3所述的集成式轻小型固定翼无人机投放与回收装置，其特征在于，所述阻拦框呈矩形结构，阻拦框竖直设置，阻拦框的底部与所述转臂一侧的上端面固定连接，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王启宇，贺拾贝，龙露鸿，郑毅，何倩，杨梦轩，蒋宣振，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：发明
国别省市：
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