CN106428554B - 一种固定翼无人机的起飞与降落系统及方法 - Google Patents

一种固定翼无人机的起飞与降落系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无人机设备技术领域，尤其涉及一种固定翼无人机的起飞与降落系统及方法。一种固定翼无人机的起飞与降落系统，包括：至少一架固定翼无人机和至少一架多旋翼无人机，所述固定翼无人机和多旋翼无人机之间通过可拆卸连接件连接，且所述可拆卸连接件由伺服器控制其闭合或打开。还提供了一种固定翼无人机的起飞与降落方法，通过可拆卸连接件将多旋翼无人机与固定翼无人机可拆卸连接，所述多旋翼无人机带动固定翼无人机于空中起飞加速，待固定翼无人机旋转至设定转速时，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，实现固定翼无人机的无滑道起飞。减少了地面起飞跑道的设置，降低了固定翼无人机的使用成本，操作简单，起飞和降落更为灵活。

Description

一种固定翼无人机的起飞与降落系统及方法
技术领域
本发明涉及无人机设备技术领域，尤其涉及一种固定翼无人机的起飞与降落系统及方法。
背景技术
常见的固定翼无人机起飞与降落都需要特定的跑道供其滑行，但民用领域多数并不具备足够的起飞空间，因此在一定程度上限制了固定翼无人机在民用领域的大范围推广。
随着无人机技术的发展，又衍生出了垂直起飞、轨道弹射起飞、手抛等固定翼无人机起飞方式，但这些方式也都存在着各种各样的缺陷，比如制作成本高、运载麻烦、操作复杂、技术不成熟等等问题，另外回收降落难也是行业难题。
怎样提供一种适用于固定翼无人机的机动灵活，操作简单的起降方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种固定翼无人机的起飞与降落系统，通过伺服器控制的所述可拆卸连接件，在固定翼无人机起飞时，多旋翼无人机直升起飞带动固定翼无人机至空中，使得固定翼无人机在空中起飞加速或降落减速，解决了无人机起飞地面跑道建设的投入高，对起飞条件要求严格的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种固定翼无人机的起飞与降落系统，包括：至少一架固定翼无人机和至少一架多旋翼无人机，所述固定翼无人机和多旋翼无人机之间通过可拆卸连接件连接，且所述可拆卸连接件由伺服器控制其闭合或打开。
作为本技术方案的优选方案之一，所述可拆卸连接件包括设置在所述固定翼无人机的两侧机翼上的凸起，设置在所述多旋翼无人机上与凸起相对应的抓手，所述抓手与伺服器连接，且由伺服器控制其闭合或张开。
作为本技术方案的优选方案之一，所述固定翼无人机的两侧机翼上分别设置有与机身中轴线相平行的延伸轴，所述凸起设置在延伸轴上，以便于抓手抓握。
作为本技术方案的优选方案之一，所述延伸轴的两端分别设置有所述凸起，所述凸起可伸缩的设置在延伸轴上，所述多旋翼无人机的下方以重心为基点均匀分布有与凸起相对应的机械抓手。
作为本技术方案的优选方案之一，所述可拆卸连接件包括分别设置在固定翼无人机和多旋翼无人机的第一电磁件和第二电磁件，所述第一电磁件和第二电磁件相吸附，且第一电磁件和/或第二电磁件通过伺服器控制其磁性。
作为本技术方案的优选方案之一，所述第一电磁件的外侧设置有喇叭口状的导向筒，所述第二电磁件为与导向筒内结构相适配的圆台结构。
作为本技术方案的优选方案之一，还包括拦截网，所述拦截网设置在至少两个多旋翼无人机之间，且所述拦截网的边缘设置有可通过伺服器进行抽拉收网的抽绳。
还提供了一种固定翼无人机的起飞与降落方法，通过可拆卸连接件将多旋翼无人机与固定翼无人机可拆卸连接，所述多旋翼无人机带动固定翼无人机于空中起飞加速，待固定翼无人机的螺旋桨旋转至设定转速时，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，实现固定翼无人机的无跑道垂直起飞。
作为本技术方案的优选方案之一，当固定翼无人机需要降落时，由伺服器控制多旋翼无人机靠近固定翼无人机且通过闭合可拆卸连接件使得固定翼无人机和多旋翼无人机相连接，至少在降落前关闭固定翼无人机的电机，在固定翼无人机落至地面后，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，以分离多旋翼无人机和固定翼无人机。
作为本技术方案的优选方案之一，当固定翼无人机需要降落时，连接在至少两个多旋翼无人机之间的拦截网，通过多旋翼无人机保持在空中设定高度悬停，由伺服器将固定翼无人机的速度减小到一定数值后关闭其发动机，所述固定翼无人机落向拦截网的网面，并通过抽绳将固定翼无人机兜起，由多旋翼无人机通过拦截网将固定翼无人机带回地面。
有益效果：通过伺服器控制的所述可拆卸连接件，在固定翼无人机起飞时，通过多旋翼无人机直升起飞带动固定翼无人机至空中，以使得固定翼无人机在空中起飞加速或降落减速，减少了地面起飞跑道的设置，降低了固定翼无人机1的使用成本，操作简单，起飞和降落更为灵活。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的固定翼无人机的起飞与降落系统的结构示意图一；
图2是本发明实施例1提供的固定翼无人机的起飞与降落系统的结构示意图二。
图3是本发明实施例3供的固定翼无人机的起飞与降落系统的结构示意图。
图中：
1、固定翼无人机；2、多旋翼无人机；3、拦截网；11、延伸轴。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本发明提供了一种固定翼无人机的起飞与降落系统，如图1-2所示，包括：一架固定翼无人机1和两架多旋翼无人机2，所述固定翼无人机1和多旋翼无人机2之间通过可拆卸连接件连接，所述固定翼无人机的两侧机翼上分别设置有与机身中轴线相平行的延伸轴11，所述可拆卸连接件包括设置在延伸轴11上的凸起，所述延伸轴11的两端分别设置有所述凸起，所述多旋翼无人机2的下方以重心为基点均匀分布有与凸起相对应的机械抓手，以便于抓手抓握。所述抓手与伺服器连接，且由伺服器控制其闭合或张开。
通过伺服器控制的所述可拆卸连接件，在固定翼无人机1起飞时，通过两架多旋翼无人机2直升起飞带动固定翼无人机1至空中，以使得固定翼无人机1在空中起飞加速或降落减速，减少了地面起飞跑道的设置，降低了固定翼无人机1的使用成本，操作简单，起飞和降落更为灵活。所述延伸轴的设置使得凸起高于固定翼无人机1的顶部，与抓手的配合连接更为容易和准确，提高了凸起和抓手的连接效率。
具体实施时，所述固定翼无人机1上也可以不设置延伸轴11，还可以不设置起落架及滑轮。当固定翼无人机是一个时，所述多旋翼无人机也可以是2N个，其中N为自然数，均可以达到固定翼无人机1的无起飞跑道的垂直起飞和降落。当固定翼无人机是一个时，所述多旋翼无人机也可以是一个，所述延伸轴11设置在固定翼无人机1的顶部，且对应固定翼无人机1的重心，所述多旋翼无人机2也可以是多个，则所述延伸轴11的数量与多旋翼无人机2数量相同，所述延伸轴11均匀设置在固定翼无人机1的重心的周围。所述凸起上还设置有防滑凸棱或凹槽，以利于抓手的抓取和定位。
本发明还提供了一种固定翼无人机的起飞与降落方法，通过凸起和抓手的配合将多旋翼无人机2与固定翼无人机1可拆卸连接，所述多旋翼无人机2带动固定翼无人机1于空中起飞加速，待固定翼无人机1的螺旋桨旋转至设定转速时，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，实现固定翼无人机1的无跑道垂直起飞。所述凸起的设置为具有设定倾斜角度的凸起，以便于抓手在伺服器控制下与其抓紧连接。
当固定翼无人机1需要降落时，由伺服器控制多旋翼无人机2靠近固定翼无人机1，当抓手靠近凸起时，通过伺服器闭合抓手，使得固定翼无人机1和多旋翼无人机2相连接，可以随即关闭固定翼无人机1的电机，也可以在降落前关闭固定翼无人机1的电机，在固定翼无人机1落至地面后，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，以分离多旋翼无人机2和固定翼无人机1。
通过抓手和凸起的相配合的结构，使得固定翼无人机1在起飞和降落时，由多旋翼无人机2提供使其悬停于空中的动力，在不需建设地面起飞跑道的基础上，完成固定翼无人机1在空中的起飞和降落，并在起飞和降落后及时与多旋翼无人机2分离，操作简单方便。
实施例2
与实施例1不同的是，所述可拆卸连接件包括分别设置在固定翼无人机和多旋翼无人机的第一电磁件和第二电磁件，所述第一电磁件和第二电磁件相吸附，且第一电磁件和/或第二电磁件通过伺服器控制其磁性。所述第一电磁件和第二电磁件至少其中一个为电磁铁，另一个可以是电磁铁，也可以是能被电磁铁吸附的金属。
所述由第一磁性件和第二磁性件组成的可拆卸组件，在连接固定翼无人机和多旋翼无人机时，对位更为准确，连接更为方便，减少了伺服器操作的难度；在分离固定翼无人机1和多旋翼无人机时，分离更为迅速，安全。
具体实施时，所述第一电磁件的外侧设置有喇叭口状的导向筒，所述第二电磁件为与导向筒内结构相适配的圆台结构。所述导向筒和圆台结构的设计，使得第一电磁铁和第二电磁铁在磁吸连接时对位更为便利且准确，分离时更为方便。
本发明还提供了一种固定翼无人机的起飞与降落方法，通过第一电磁件和第二电磁件的配合将多旋翼无人机与固定翼无人机可拆卸连接，所述多旋翼无人机带动固定翼无人机于空中起飞加速，待固定翼无人机旋转至设定转速时，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，实现固定翼无人机的无跑道起飞。所述凸起的设置为具有设定倾斜角度的凸起，以便于抓手在伺服器控制下与其抓紧连接。
当固定翼无人机需要降落时，由伺服器控制多旋翼无人机靠近固定翼无人机，当第一电磁件靠近第二电磁件时，通过伺服器闭合第一电磁件和/或第二电磁件，使得固定翼无人机和多旋翼无人机相连接，可以随即关闭固定翼无人机的电机，也可以在降落前关闭固定翼无人机的电机，在固定翼无人机落至地面后，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，以分离多旋翼无人机和固定翼无人机。
实施例3
与实施例1和实施例2不同的是，所述固定翼无人机的起飞与降落系统还包括拦截网3，如图1-3所示，所述拦截网3设置在至少两个多旋翼无人机2之间，且所述拦截网3的边缘设置有可通过伺服器进行抽拉收网的抽绳。所述拦截网3的设置，解决了降落时，通过可拆卸组件连接均处于飞行状态的固定翼无人机1和多旋翼无人机2之间连接难度较高的问题，通过拦截网3的设置，使得固定翼无人机1在降落时，降落的方式更为简单，更易操作。
还提供了一种固定翼无人机的起飞与降落方法，通过可拆卸连接件将多旋翼无人机2与固定翼无人机1可拆卸连接，所述多旋翼无人机2带动固定翼无人机1于空中起飞加速，待固定翼无人机1旋转至设定转速时，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，实现固定翼无人机1的无跑道起飞。
当固定翼无人机1需要降落时，连接在至少两个多旋翼无人机之间的拦截网，通过多旋翼无人机2保持在空中设定高度悬停，由伺服器将固定翼无人机1的速度减小到一定数值后关闭其发动机，所述固定翼无人机落向拦截网3的网面，并通过抽绳将固定翼无人机1兜起，由多旋翼无人机2通过拦截网3将固定翼无人机1带回地面。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种固定翼无人机的起飞与降落系统，其特征在于，包括：至少一架固定翼无人机（1）和至少一架多旋翼无人机（2），所述固定翼无人机（1）和多旋翼无人机（2）之间通过可拆卸连接件连接，且所述可拆卸连接件由伺服器控制其闭合或打开；
所述可拆卸连接件包括设置在所述固定翼无人机（1）的两侧机翼上的凸起，设置在所述多旋翼无人机（2）上与凸起相对应的抓手，所述抓手与伺服器连接，且由伺服器控制其闭合或张开。
2.根据权利要求1所述的固定翼无人机的起飞与降落系统，其特征在于，所述固定翼无人机的两侧机翼上分别设置有与机身中轴线相平行的延伸轴（11），所述凸起设置在延伸轴（11）上，以便于抓手抓握。
3.根据权利要求2所述的固定翼无人机的起飞与降落系统，其特征在于，所述延伸轴（11）的两端分别设置有所述凸起，所述凸起可伸缩的设置在延伸轴（11）上，所述多旋翼无人机（2）的下方以重心为基点均匀分布有与凸起相对应的机械抓手。
4.根据权利要求1-3任一项所述的固定翼无人机的起飞与降落系统，其特征在于，还包括拦截网（3），所述拦截网（3）设置在至少两个多旋翼无人机（2）之间，且所述拦截网（3）的边缘设置有可通过伺服器进行抽拉收网的抽绳。
5.一种利用权利要求1-4任一所述的固定翼无人机的起飞与降落系统的固定翼无人机的起飞与降落方法，其特征在于，通过可拆卸连接件将多旋翼无人机（2）与固定翼无人机（1）可拆卸连接，所述多旋翼无人机（2）带动固定翼无人机（1）于空中起飞加速，待固定翼无人机（1）的螺旋桨旋转至设定转速时，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，实现固定翼无人机（1）的无跑道垂直起飞。
6.根据权利要求5所述的固定翼无人机的起飞与降落方法，其特征在于，当固定翼无人机（1）需要降落时，由伺服器控制多旋翼无人机（2）靠近固定翼无人机（1）且通过闭合可拆卸连接件使得固定翼无人机（1）和多旋翼无人机（2）相连接，至少在降落前关闭固定翼无人机（1）的电机，在固定翼无人机（1）落至地面后，通过伺服器控制可拆卸连接件断开连接，以分离多旋翼无人机（2）和固定翼无人机（1）。
7.根据权利要求6所述的固定翼无人机的起飞与降落方法，其特征在于，当固定翼无人机（1）需要降落时，连接在至少两个多旋翼无人机之间的拦截网，通过多旋翼无人机（2）保持在空中设定高度悬停，由伺服器将固定翼无人机（1）的速度减小到一定数值后关闭其发动机，所述固定翼无人机（1）落向拦截网的网面，并通过抽绳将固定翼无人机兜起，由多旋翼无人机（2）通过拦截网（3）将固定翼无人机（1）带回地面。
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