CN104309795A - 低空检测浮空平台 - Google Patents

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Abstract

一种低空检测浮空平台包括：用于提供浮力的球囊，该球囊由主气囊和副气囊组成；用于地面检测的合成孔径雷达；用于地面监测的光学设备；任务舱系统，其设置在所述球囊下侧上，包括第一安装平台，所述合成孔径雷达和光学设备安装在该第一安装平台上；为浮空平台提供动力的动力系统；用于飞行控制的飞控系统；吊舱系统，其设置在所述球囊下侧上，包括第二安装平台，所述飞控系统和动力系统设置在第二安装平台上；以及用于控制浮空平台升降和转向的尾翼系统；其中，所述飞控系统分别与所述合成孔径雷达、光学设备、动力系统、以及尾翼系统连接。本发明整个系统检测手段更全面、操作更方面、使用更安全，可以对检测位置和路线进行实时修正。

Description

低空检测浮空平台
技术领域
本发明涉及浮空平台领域。具体而言，是涉及一种低空检测浮空平台。
背景技术
申请人本人申请的公开号为CN102874402A的发明专利中公开了一种密闭增压式热气浮空平台，其包括升力系统、吊挂绳、吊舱、系留缆绳、导向盘、液压绞盘、锚泊车和控制系统，升力系统通过吊挂绳与吊舱连接，系留缆绳的上端与吊挂绳的下端交汇点连接，系留缆绳的下端安装在导向盘上，导向盘和液压绞盘依次固定于锚泊车上；升力系统包括囊体、单向泄压阀、增压风机、加热器和增压构件。该浮空平台具有囊体刚性高、抗风性能强、工作稳定、制造成本低、操作容易、维护简单、安全可靠，事故发生率低、应急响应快和机动性强等优点。但是，该浮空平台无法对路线和位置进行实施修正，也无法对地面情况进行识别，地面也无法获得实时的飞行相关数据。
因此，为了解决上述现有技术的诸多不足和缺陷，有必要研究一种低空检测浮空平台，以提供一种安全实用、快捷全面的低空检测浮空平台。
发明内容
考虑到至少一个上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种低空检测浮空平台，以解决对地面目标进行实时检测并对目标区域进行评估，为后续行动提供依据。该低空检测浮空平台包括：
用于提供浮力的球囊，该球囊由主气囊和副气囊组成；
用于地面检测的合成孔径雷达；
用于地面监测的光学设备；
任务舱系统，其设置在所述球囊下侧上，包括第一安装平台，所述合成孔径雷达和光学设备安装在该第一安装平台上；
为浮空平台提供动力的动力系统；
用于飞行控制的飞控系统；
吊舱系统，其设置在所述球囊下侧上，包括第二安装平台，所述飞控系统和动力系统设置在第二安装平台上；以及
用于控制浮空平台升降和转向的尾翼系统；
其中，所述飞控系统分别与所述合成孔径雷达、光学设备、动力系统、以及尾翼系统连接。
根据本发明另一方面，还包括用于控制动力系统和尾翼系统的数字舵机，所述控制动力系统和尾翼系统通过数字舵机与飞控系统连接。
根据本发明另一方面，所述光学设备包括宽视场设备、热像设备和红外设备。
根据本发明另一方面，所述主气囊充有氦气，用于提供上升浮力，所述副气囊充有空气，副气囊上装有限压阀。
根据本发明另一方面，所述飞控系统包括GPS导航设备。
根据本发明另一方面，还包括地面监控设备，其与所述飞控系统通信连接，飞控系统通过光学设备的实时画面对飞行路线进行修正。
根据本发明另一方面，飞控系统将光学设备的实时画面传到地面监控设备。
根据本发明另一方面，飞控系统将将浮空平台的飞行数据传到地面监控设备。
根据本发明另一方面，合成孔径雷和光学设备不同时使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
合成孔径雷达、光学设备、飞控系统以及数字舵机使整个系统检测手段更全面、操作更方面、使用更安全；
合成孔径雷达和光学设备可以全天候地提供高分辨率数据，可以对地面伪装和掩盖物进行有效识别；
飞控系统使该系统操纵更加方便可控，可以对检测位置和路线进行实时修正；
装数字舵机可以使整个浮空平台的飞行控制减小外界干扰，为浮空平台的任务完成提供安全保障。
附图说明
图1是根据本发明一种优选实施例的低空检测浮空平台的结构图。
图2是图1的低空检测浮空平台携带合成孔径雷达时的结构图。
图3是图1的低空检测浮空平台携带光学设备时的结构图。
图4是根据本发明一种优选实施例的低空检测浮空平台的飞控系统的控制功能方框图。
图5是根据本发明一种优选实施例的低空检测浮空平台的飞控系统的另一控制功能方框图。
图中：1.球囊，2.主气囊，3.副气囊，4.飞控系统，5.动力系统，6.合成孔径雷达，7.光学设备，8.任务舱，9.吊舱系统，10.尾翼系统，11、数字舵机。
具体实施方式
下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
参见图1-5,本发明的低空检测浮空平台包括：用于提供浮力的球囊1，该球囊1由主气囊2和副气囊3组成；用于地面检测的合成孔径雷达6；用于地面监测的光学设备7；任务舱8系统，其设置在所述球囊1下侧上，包括第一安装平台，所述合成孔径雷达6和光学设备7安装在该第一安装平台上；为浮空平台提供动力的动力系统5；用于飞行控制的飞控系统4；吊舱系统9，其设置在所述球囊1下侧上，包括第二安装平台，所述飞控系统4和动力系统5设置在第二安装平台上；以及用于控制浮空平台升降和转向的尾翼系统10；其中，所述飞控系统4分别与所述合成孔径雷达6、光学设备7、动力系统5、以及尾翼系统10连接。
优选地，还包括用于控制动力系统5和尾翼系统10的数字舵机11，所述控制动力系统5和尾翼系统10通过数字舵机11与飞控系统4连接。
优选地，所述光学设备7包括宽视场设备、热像设备和红外设备。
优选地，所述主气囊2充有氦气，用于提供上升浮力，所述副气囊3充有空气，副气囊3上装有限压阀。
优选地，所述飞控系统4包括GPS导航设备。
优选地，还包括地面监控设备，其与所述飞控系统4通信连接，飞控系统4通过光学设备7的实时画面对飞行路线进行修正。
优选地，飞控系统4将光学设备7的实时画面传到地面监控设备。
优选地，飞控系统4将将浮空平台的飞行数据传到地面监控设备。
优选地，合成孔径雷和光学设备7不同时使用。
实施例2
再次参见图1-5，其中示出了本发明优选实施例的低空检测浮空平台示意图。该低空检测浮空平台可优选包括：提供浮力的球囊1，球囊由主气囊2和副气囊3组成；进行飞行控制的飞控系统4；为浮空平台提供动力的动力系统5；用于地面检测的合成孔径雷达6；用于地面监测的光学设备(宽视场设备、热像设备、红外设备)7；为合成孔径雷达6和光学设备7提供安装平台的任务舱系统8；为飞控系统4和动力系统5提供安装平台的吊舱系统9；控制浮空平台升降和转向的尾翼系统10；以及控制动力系统5和尾翼10系统的数字舵机11；合成孔径雷达6和光学设备7不同时使用。
优选地，球囊1内填充有大量氦气，用于提供平台所需的浮力。球囊由主气囊2和副气囊3组成，主气囊充有氦气，用于提供上升浮力，副气囊充有空气，副气囊上装有限压阀，可以保证球囊内的压力平衡。
优选地，飞控系统4利用GPS导航，为自主飞行提供保障。可以为合成孔径雷达6提供稳定的空中平台和精确飞行路线；可以将空中光学设备7的实时画面传到地面，利用画面对飞行路线进行修正；可以将浮空平台自身的飞行数据(飞行高度、飞行速度、球囊俯仰角、球囊压力、发动机转速、缸温、油量显示等)传到地面，用于检测浮空平台自身的飞行安全。
优选地，动力系统5为整个系统提供动力。
优选地，合成孔径雷达6,可以对目标进行检测。
优选地，光学设备7可以对目标进行实时成像。
优选地，任务舱系统8可以为合成孔径雷达6和光学设备7提供安装平台。
优选地，吊舱系统9可以为飞控系统4和动力系统5提供安装平台。
优选地，尾翼系统10可以控制浮空平台的升降和转向。
优选地，数字舵机11可以稳定可靠地控制动力系统5和尾翼系统10。
可以理解的是，本发明的低空检测浮空平台是一种新型浮空平台，具有组装快捷，使用安全可靠，操控性好、经济实用等优点。本发明的合成孔径雷达和光学设备对地面侦察、检测等具有良好的效果，无需借助其它飞行平台带入空中，可发挥其最优检测效果，也无需辅助云台进行操控，省去乐云台高昂的成本。浮空平台飞行速度慢，甚至可以短时间悬停，且由于其柔性气囊，使整个系统稳定性较好，满足了检测设备在速度和稳定性方面的要求。本发明的数字舵机抗干扰能力强，可以为浮空平台的执行机构提供安全保障。
可以理解的是，本发明实现了对地面目标进行实时检测并对目标区域进行评估，可为后续行动提供依据。
优选地，飞控系统4是整个浮空平台的大脑中枢，不但掌握着浮空平台自身的飞行安全，同时还对合成孔径雷达6和光学设备7进行控制。
优选地，对浮空平台的控制，飞控系统4主要负责浮空平台按预定速度、预定高度和预定路线进行飞行，遇到紧急情况时自动返航至起始点，并按一定高度进行盘旋，同时将浮空平台的飞行参数发回地面，供地面指挥人员参考，便于对飞行计划进行修正和调整。
优选地，对任务设备的控制，飞控系统4主要负责对合成孔径雷达6和光学设备7进行控制，一方面对任务设备发出执行命令，另一方面将空中数据发回地面。
综上所述，本发明的有益效果在于：
合成孔径雷达、光学设备、飞控系统以及数字舵机使整个系统检测手段更全面、操作更方面、使用更安全；
合成孔径雷达和光学设备可以全天候地提供高分辨率数据，可以对地面伪装和掩盖物进行有效识别；
飞控系统使该系统操纵更加方便可控，可以对检测位置和路线进行实时修正；
装数字舵机可以使整个浮空平台的飞行控制减小外界干扰，为浮空平台的任务完成提供安全保障。
本发明不限于上述具体实施例。可以理解的是，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低空检测浮空平台，其特征在于包括：
用于提供浮力的球囊，该球囊由主气囊和副气囊组成；
用于地面检测的合成孔径雷达；
用于地面监测的光学设备；
任务舱系统，其设置在所述球囊下侧上，包括第一安装平台，所述合成孔径雷达和光学设备安装在该第一安装平台上；
为浮空平台提供动力的动力系统；
用于飞行控制的飞控系统；
吊舱系统，其设置在所述球囊下侧上，包括第二安装平台，所述飞控系统和动力系统设置在第二安装平台上；以及
用于控制浮空平台升降和转向的尾翼系统；
其中，所述飞控系统分别与所述合成孔径雷达、光学设备、动力系统、以及尾翼系统连接。
2.根据权利要求1所述的低空检测浮空平台，其特征在于还包括用于控制动力系统和尾翼系统的数字舵机，所述控制动力系统和尾翼系统通过数字舵机与飞控系统连接。
3.根据权利要求2所述的低空检测浮空平台，其特征在于所述光学设备包括宽视场设备、热像设备和红外设备。
4.根据权利要求3所述的低空检测浮空平台，其特征在于所述主气囊充有氦气，用于提供上升浮力，所述副气囊充有空气，副气囊上装有限压阀。
5.根据权利要求1-4任一项所述的低空检测浮空平台，其特征在于所述飞控系统包括GPS导航设备。
6.根据权利要求5所述的低空检测浮空平台，其特征在于还包括地面监控设备，其与所述飞控系统通信连接，飞控系统通过光学设备的实时画面对飞行路线进行修正。
7.根据权利要求1-4任一项所述的低空检测浮空平台，其特征在于飞控系统将光学设备的实时画面传到地面监控设备。
8.根据权利要求7所述的低空检测浮空平台，其特征在于飞控系统将将浮空平台的飞行数据传到地面监控设备。
9.根据权利要求1-4任一项所述的低空检测浮空平台，其特征在于，合成孔径雷和光学设备不同时使用。
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