CN105137837A - 一种发射架电控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发射架电控系统，包括逻辑控制器、牵引机控制器、触发控制器和触发动作器；所述逻辑控制器用于控制发射小车到指定位置；以及接收储能指令，并将所述储能指令发送给牵引机控制器；所述牵引机控制器用于根据所述储能指令，控制牵引机牵引弹力绳，以带动牵引小车进行储能；所述触发控制器用于接收发射指令，并将所述发射指令发送给触发动作器；所述触发动作器用于根据所述发射指令，控制所述触发动作器驱动发射架上的机械式扳机，以触发发射小车发射无人机。本发明有效地解决了技术小型无人机的使用的弹力绳储能式发射架中，使用人工操作方式带来的危险问题。

Description

一种发射架电控系统

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种发射架电控系统。

背景技术

目前，小型无人机的发射架大多采用弹力绳作为储能介质，发射架的各种操作都需要人工近距离操作，特别是储能过程和储能后发射前的时间段内，都需要人员去近距离操作，包括牵引机启动储能到停止的过程、拉动保险销的过程、触发机构发射的过程和释放剩余存储能量的过程等。

储能和释放目前广泛使用大多是采用野外救援用的低压牵引机，是一种需要人工时刻操作目测判断的简单牵引机，没有设定自动停止功能，因此改制到发射架上依然需要人工目测判断。在发射架上设定的保险销，是手动的，也是需要通过人工判断和操作，因为拔掉保险的时候是弹力绳储能最大的时候，此时存在相当大的危险因素，人工操作拔下保险，给人员人身安全带来风险。飞机发射的触发机构，通常是机械式的，或是软绳牵动，或是摩托车闸线改制的机构牵动，不管何种机械式的触发机构，都是与发射架保持非常近的距离，触发用手按压或脚踩踏，才可以触发锁定机构，发射架发射无人机升空。

综上所述，目前在中小型无人机的使用的弹力绳储能式发射架中，广泛使用简单的人工操作方式，近距离操作弹力绳储能到发射无人机。首先这个过程的操作人员始终在发射架旁，储存着发射能量的发射架对于在旁的操作人员而言，时刻存在着危险。在这种情形下，操作人员远离发射架尤为必要。其次，完全用人手直接操作发射架上的各种开关，这就避免不了误操作的可能，当发生误操作的时候，操作人员临着可能发生的危险。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷及上述发现，本发明目的在于提供一种发射架电控系统，用以解决现有技术小型无人机的使用的弹力绳储能式发射架中，使用人工操作方式带来的危险问题。

本发明要解决的技术问题是提供一种发射架电控系统，包括逻辑控制器、牵引机控制器、触发控制器和触发动作器；

所述逻辑控制器用于控制发射小车到指定位置；以及接收储能指令，并将所述储能指令发送给牵引机控制器；

所述牵引机控制器用于根据所述储能指令，控制牵引机牵引弹力绳，以带动牵引小车进行储能；

所述触发控制器用于接收发射指令，并将所述发射指令发送给触发动作器；

所述触发动作器用于根据所述发射指令，控制所述触发动作器驱动发射架上的机械式扳机，以触发发射小车发射无人机。

进一步，所述系统还包括牵引小车到位行程开关、发射小车到位行程开关、保险控制器和保险销动作器；

所述牵引小车到位行程开关用于检测所述牵引小车是否到达指定位置，当判定到达指定位置时，向所述牵引机控制器发出电信号，以使所述牵引机控制器根据该电信号控制所述牵引机停止牵引弹力绳，完成储能；

所述发射小车到位行程开关用于检测所述发射小车是否到达指定位置，当判定到达指定位置时，向所述逻辑控制器发出电信号，以使所述逻辑控制器根据该电信号向所述保险控制器发出锁销指令；

所述保险控制器根据所述锁销指令控制所述保险销动作器锁上保险销。

进一步，所述触发控制器还用于根据所述发射指令，向所述保险控制器发出解锁指令；

所述保险控制器还用于根据所述解锁指令控制所述保险销动作器解锁保险销。

进一步，所述系统还包括保险销两极限位置行程开关；

所述保险销两极限位置行程开关用于检测所述保险销的位置，并向所述逻辑控制器发送位置信号，以使所述逻辑控制器根据所述位置信号判断所述保险销动作器是否锁上保险销或解锁保险销；

所述逻辑控制器还用于当所述保险控制器根据所述锁销指令控制所述保险销动作器锁上保险销时，根据所述保险销两极限位置行程开关的位置信号，判断所述保险销动作器是否锁上保险销，当判定没有被锁上，重新向所述保险控制器发出锁销指令；以及

还用于当所述保险控制器根据所述解锁指令控制所述保险销动作器解锁保险销时，根据所述保险销两极限位置行程开关的位置信号，判断所述保险销动作器是否解锁保险销，当判定没有解锁，重新向所述保险控制器发出解锁指令。

进一步，所述系统还包括电源箱，所述电源箱装载着铁锂电池、电源线缆和充电器，用于给发射架供电、给地面站供电和/或收纳控制器及其线缆。

进一步，所述系统还包括手持控制器，所述手持控制器用于输入控制指令，并将所述控制指令发送给所述逻辑控制器；所述控制指令包括储能指令、发射指令、锁销指令和解锁指令。

进一步，所述逻辑控制器、保险销控制器、触发控制器和牵引机控制器集成在在一个防水盒子内。

本发明有益效果如下：本发明通过牵引机和触发动作电气化，使储能小车和触发动作器在逻辑控制器通过触发控制器控制下工作，避免人工的个体差别带来的操作不一致引发触发不成功的可能性，统一储能和触发动作，确保发射成功。同时在弹力绳储能到释放发射无人机的过程中可能发生危险的时候，使得地面操作人员远离发射架，确保地面人员的人身安全。

附图说明

图1是本发明实施例中发射架电控系统结构示意图。

具体实施方式

基于现有技术存在的问题，针对使用中的实际要求，本发明提供一种发射架电控系统，其以电传的方式，远程操控或交给无人机地面站程控，电传系统中，植入逻辑模式，操作人员上带来的错误指令在逻辑条件下转化成可用的安全模式，从而最大限度地保护地面操作人员和避免发生错误指令而损坏无人机和弹射架。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明实例提供一种发射架电控系统，包括逻辑控制器、牵引机控制器、触发控制器和触发动作器；

所述逻辑控制器用于接收储能指令，并将所述储能指令发送给牵引机控制器，以及控制发射小车到指定位置，使所述发射小车受控于发射架上的机械式扳机；

所述牵引机控制器用于根据所述储能指令，控制牵引机牵引弹力绳，以带动牵引小车进行储能；

所述触发控制器用于接收发射指令，并将所述发射指令发送给触发动作器；

所述触发动作器用于根据所述发射指令，控制所述触发动作器驱动发射架上的机械式扳机，以触发发射小车发射无人机。

所述系统还包括牵引小车到位行程开关、发射小车到位行程开关、保险控制器和保险销动作器；

所述牵引小车到位行程开关用于检测所述牵引小车是否到达指定位置，当判定到达指定位置时，向所述牵引机控制器发出电信号，以使所述牵引机控制器根据该电信号控制所述牵引机停止牵引弹力绳，完成储能；

所述发射小车到位行程开关用于检测所述发射小车是否到达指定位置，当判定到达指定位置时，向所述逻辑控制器发出电信号，以使所述逻辑控制器根据该电信号向所述保险控制器发出锁销指令；

所述保险控制器根据所述锁销指令控制所述保险销动作器锁上保险销。

所述触发控制器还用于根据所述发射指令，向所述保险控制器发出解锁指令；

所述保险控制器还用于根据所述解锁指令控制所述保险销动作器解锁保险销。

所述系统还包括保险销两极限位置行程开关；

所述保险销两极限位置行程开关用于检测所述保险销的位置，并向所述逻辑控制器发送位置信号，以使所述逻辑控制器根据所述位置信号判断所述保险销动作器是否锁上保险销或解锁保险销；

所述逻辑控制器还用于当所述保险控制器根据所述锁销指令控制所述保险销动作器锁上保险销时，根据所述保险销两极限位置行程开关的位置信号，判断所述保险销动作器是否锁上保险销，当判定没有被锁上，重新向所述保险控制器发出锁销指令；以及

还用于当所述保险控制器根据所述解锁指令控制所述保险销动作器解锁保险销时，根据所述保险销两极限位置行程开关的位置信号，判断所述保险销动作器是否解锁保险销，当判定没有解锁，重新向所述保险控制器发出解锁指令。

所述系统还包括电源箱，所述电源箱装载着铁锂电池、电源线缆和充电器，用于给发射架供电、给地面站供电和/或收纳控制器及其线缆。

所述系统还包括手持控制器，所述手持控制器用于输入控制指令，并将所述控制指令发送给所述逻辑控制器；所述控制指令包括储能指令、发射指令、锁销指令和解锁指令。

所述逻辑控制器、保险销控制器、触发控制器和牵引机控制器集成在在一个防水盒子内。

以下对本发明实施例中系统各部件进行详细说明。

电源箱：通过电源线缆连接发射架。使用一个防爆箱装载着铁锂电池、电源线缆和充电器，专门给发射架供电，另外可通过控制线缆给地面站供电。同时可以收纳控制器及其线缆。

电源线缆：电源箱连接发射架的供电部件。使用后收纳到电源箱里。

牵引小车到位行程开关：连接牵引机控制器。使用一般的行程开关。牵引机牵引弹力绳上的小车到达指定位置触碰后，给牵引机控制器发出电信号，让牵引机停止的部件。

牵引机控制器：连接逻辑控制器、牵引机和牵引机到位行程开关。牵引机的附件，经过改造，接入牵引小车到位行程开关扩充功能，控制牵引机运行的部件，通过线束连接逻辑控制器，受逻辑控制器控制。

牵引机：牵引弹力绳储能的电能转机械能的部件。受牵引机控制器控制。

发射小车到位行程开关：连接逻辑控制器。使用微型行程开关。发射小车部件到达指定位置触碰后，给逻辑控制器发出电信号，让逻辑控制器控制系统运行的一个指令性输入部件。

保险销动作器：连接逻辑控制器。微型蜗轮蜗杆减速器改造。发射小车部件到达指定位置后，逻辑控制器控制保险销动作器动作，锁上保险销，当需要发射无人机前，逻辑控制器控制保险销动作器动作，打开保险销。

保险销两极限位置行程开关：连接逻辑控制器。使用微型行程开关。作为保险销动作位置识别，给逻辑控制器输送位置信号。

保险销控制器：连接保险销动作器。控制保险销动作器执行动作，受控于逻辑控制器。与触发控制器、逻辑控制器一起安装集成控制器内。

触发动作器：连接触发控制器。受控于连接触发控制器，驱动发射架上的机械式扳机，实现触发发射无人机。

触发控制器：连接触发动作器、逻辑控制器。控制触发动作器执行动作，受控于逻辑控制器。与保险器控制器、逻辑控制器一起安装集成控制器内。

逻辑控制器：连接保险销控制器、触发控制器、牵引机控制器。依据手持控制器的指令，结合分析来自各路反馈的信号，给保险销控制器、触发控制器、牵引机控制器做出控制指令。

集成控制器：集成逻辑控制器、保险销控制器、触发控制器、牵引机控制器在一个防水盒子内，通过线束连接控制器接口、牵引机到位行程开关、牵引机控制器、牵引机、发射小车到位行程开关、保险销动作器、保险销两极限位置行程开关、保险销控制器、触发动作器、电源接口。

线束：连接发射架上的器件的电缆束。

电源接口：发射架电能输入端的接口。

控制器接口:手持控制器的接口。

手持控制器:人工输入指令的器件。通过自身连接的一个线缆连接到控制器接口上，控制发射架电控系统执行指令动作。

地面站连接器:两头有接口的一段线缆。系统中的标配件，使用时可根据实际需要，连接无人机地面站。让发射架电控系统执行来自地面站发出的指令，同时，连接地面站的时候，给地面站供来自发射架电控系统电源箱剩余电能。

本系统中的触发动作器，采用货架商品电动蜗杆推拉杆改制，达到使用要求的其他电器元件也可以直接替代，如：电磁线圈吸合的牵引器，减速齿轮箱，伺服电机，气缸作动筒等等可以输出一定的力矩的器件。

手持控制器，是人人机交换信息的输入端器件，可以增加无线遥控的接入方式，增加无线遥控模块可以安装在手持控制器或安装在集成控制器内部，达到无绳约束的效果，更方便地面操作人员无时不刻的操作，使整个系统更人性化，提高整个发射系统的安全系数。

电控系统涉及储能开始到发射结束部分，系统可以扩充，增加发射架展开和收叠的机电动作部分，使发射架整个系统更多自动的功能，简化地面操作人员的操作量，减少人为的失误造成的损失。

以下简单描述对本发明实施例中系统工作流程；

步骤1，逻辑控制器接收到下压发射小车指令；

步骤2，发射小车到位行程开关检测发射小车位置，当检测发射小车到达指定位置时，向所述逻辑控制器发出电信号；以使所述逻辑控制器根据该电信号向所述保险控制器发出锁销指令；所述保险控制器根据所述锁销指令控制所述保险销动作器锁上保险销，然后执行步骤3；当检测发射小车未到达指定位置时，重新向所述保险控制器发出锁销指令。

步骤3，逻辑控制器用于接收储能指令，并将所述储能指令发送给牵引机控制器。

步骤4，所述牵引机控制器用于根据所述储能指令，控制牵引机牵引弹力绳，以带动牵引小车进行储能；

步骤5，牵引小车到位行程开关检测所述牵引小车是否到达指定位置，当判定到达指定位置时，向所述牵引机控制器发出电信号，以使所述牵引机控制器根据该电信号控制所述牵引机停止牵引弹力绳，完成储能，等待发射；

步骤6，触发控制器接收发射指令，控制解锁保险销后，触发发射。

步骤7，发射完成后，释放剩余能量，接收流程。

本发明实施例中系统，通过高度集成的电气化集成一体发射架电控系统，集中所有关于电控操作的指令于一个控制器上，拉开操作人员与发射架的距离，确保操作人员的人身安全，降低事故风险。

通过牵引器停止动作电气化，使牵引机到位行程开关可以让牵引机自动停止的作用，在弹力绳储能最大可能是最危险的时候，使得地面操作人员远离发射架，确保地面人员的人身安全。

通过保险销动作电气化，使保险销在逻辑控制器通过保险销控制器控制下工作，避免地面操作人员人工误操作的可能性。同时在弹力绳储能到释放发射无人机的过程中可能发生危险的时候，使得地面操作人员远离发射架，确保地面人员的人身安全。

通过触发动作电气化，使触发动作器在逻辑控制器通过触发控制器控制下工作，避免人工的个体差别带来的操作不一致引发触发不成功的可能性，统一触发动作，确保发射成功。同时在弹力绳储能到释放发射无人机的过程中可能发生危险的时候，使得地面操作人员远离发射架，确保地面人员的人身安全。

通过逻辑控制器智能化控制发射架发射无人机的整个电气控制流程。

通过逻辑控制器的引入，使得整个开始储能到无人机发射到释放剩余机械能的过程中，智能管理动作顺序，避免人工操作带来的误动作引发的故障和可能危及人身安全的事故。

通过手持控制器，使手持控制器集成发射架的电器控制指令操作，通过线缆拉开发射架和地面操作人员的距离，确保地面操作人员的人身安全。

通过插值式手持控制器，使手持控制器有扩展接口，在需要使用地面站发出的发射程序指令控制发射架动作的时候，可以是使用定义接口制式的长距离电缆，手持控制器与无人机地面站连接，共同控制发射架发射无人机的整个电气化控制程序。

通过发射架电源通过连接的手持控制器上的地面站连接器给地面站提供后备电能。

通过地面站连接器的连接，除了能让地面站参与甚至主导控制发射架发射无人机，还可以通过地面站连接器的一系列连接，使地面站能够使用上发射系统上电源的剩余电能，补充常规地面站电源容量不足带来的短时长地面站工作时间，达到从分利用野外有限能源的效果，减少地面站因续航不足而需要备份更多的电能的电池数量。

尽管为示例目的，以上已经公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (7)

1.一种发射架电控系统，其特征在于，包括逻辑控制器、牵引机控制器、触发控制器和触发动作器；

所述逻辑控制器用于控制发射小车到指定位置；以及接收储能指令，并将所述储能指令发送给牵引机控制器；

所述牵引机控制器用于根据所述储能指令，控制牵引机牵引弹力绳，以带动牵引小车进行储能；

所述触发控制器用于接收发射指令，并将所述发射指令发送给触发动作器；

所述触发动作器用于根据所述发射指令，控制所述触发动作器驱动发射架上的机械式扳机，以触发发射小车发射无人机。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括牵引小车到位行程开关、发射小车到位行程开关、保险控制器和保险销动作器；

所述牵引小车到位行程开关用于检测所述牵引小车是否到达指定位置，当判定到达指定位置时，向所述牵引机控制器发出电信号，以使所述牵引机控制器根据该电信号控制所述牵引机停止牵引弹力绳，完成储能；

所述发射小车到位行程开关用于检测所述发射小车是否到达指定位置，当判定到达指定位置时，向所述逻辑控制器发出电信号，以使所述逻辑控制器根据该电信号向所述保险控制器发出锁销指令；

所述保险控制器根据所述锁销指令控制所述保险销动作器锁上保险销。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述触发控制器还用于根据所述发射指令，向所述保险控制器发出解锁指令；

所述保险控制器还用于根据所述解锁指令控制所述保险销动作器解锁保险销。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括保险销两极限位置行程开关；

所述保险销两极限位置行程开关用于检测所述保险销的位置，并向所述逻辑控制器发送位置信号，以使所述逻辑控制器根据所述位置信号判断所述保险销动作器是否锁上保险销或解锁保险销；

所述逻辑控制器还用于当所述保险控制器根据所述锁销指令控制所述保险销动作器锁上保险销时，根据所述保险销两极限位置行程开关的位置信号，判断所述保险销动作器是否锁上保险销，当判定没有被锁上，重新向所述保险控制器发出锁销指令；以及

还用于当所述保险控制器根据所述解锁指令控制所述保险销动作器解锁保险销时，根据所述保险销两极限位置行程开关的位置信号，判断所述保险销动作器是否解锁保险销，当判定没有解锁，重新向所述保险控制器发出解锁指令。

5.如权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电源箱，所述电源箱装载着铁锂电池、电源线缆和充电器，用于给发射架供电、给地面站供电和/或收纳控制器及其线缆。

6.如权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括手持控制器，所述手持控制器用于输入控制指令，并将所述控制指令发送给所述逻辑控制器；所述控制指令包括储能指令、发射指令、锁销指令和解锁指令。

7.如权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制器、保险销控制器、触发控制器和牵引机控制器集成在在一个防水盒子内。