CN108860637B - 一种无人机的辅助起降飞行平台以及辅助起降飞行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机的辅助起降飞行平台以及辅助起降飞行方法，其中，无人机的辅助起降飞行平台包括平台主体和设置在平台主体上的辅助起飞装置，所述辅助起飞装置包括用于安放无人机的起降板、用于驱动起降板从平台主体的一端水平运动到平台主体另一端的水平推动机构以及竖向推动机构，所述起降板设置在平台主体的上方，起降板上设有电动固定卡位，当该电动固定卡位处于关闭状态时，无人机被电动固定卡位固定在起降板上，当电动固定卡位处于打开状态时，无人机脱离电动固定卡位的束缚。该无人机的辅助起降飞行平台能够帮助电动无人机完成起飞任务，从而节省了无人机在起飞阶段的自身能耗，增加了无人机的续航时间和作业半径。

Description

一种无人机的辅助起降飞行平台以及辅助起降飞行方法

技术领域

本发明涉及一种无人机，具体涉及一种无人机的辅助起降飞行平台和辅助起降飞行方法。

背景技术

近年来，无人机作为一种高度自动化、智能化的飞行装备，因其独有的体积小、重量轻、用途广泛及空勤保障简单、不受人生理条件限制等诸多优点，在农林植保领域被广泛应用。

无人机的种类众多，按供能方式的不同可分为电动无人机和燃油无人机，其中，对于电动无人机而言，由于完全依靠电池为整个飞行系统(飞行系统除了要维持飞行器的飞行外，还要为机载设备提供能源)供能，因此最大的技术难关是电力系统的供应问题。在电力系统的设计中，由于无人机体积小、载重有限，因此要求电力系统体积小、能量密度高而且具有较高的转化率，但受当前的电池能源技术发展水平的限制，电动无人机的有效作业续航时间往往较短，导致无人机的作业半径与作业范围受到了极大的限制。面对该问题，作为无人机的设计人员，虽然在短期时间内不能解决电池能源的限制问题，但能够从最大限度地节省飞行能耗方面入手，这样，飞行能耗节省了，有效作业续航时间就能够增长，从而使得有效的作业半径也能够得到显著的提高。

其中，在无人机的飞行过程的研究中我们发现，在无人机的起飞和降落过程中，为了达到稳定的升力并保证起飞和降落过程中的安全性，会消耗大量的电力能源，这将大大缩减电动无人机的有效滞空作业时间，进而影响到了作业效率，并增加了作业成本。试设想：若设计出一种用于辅助无人机起飞的装置，通过该装置能够辅助无人机完成起飞任务，那么就能够避免无人机在起飞过程中电力的消耗，从而增加了无人机的续航时间和作业半径。

因此，设计出一种用于辅助无人机起飞的装置对无人机而言具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人机的辅助起降飞行平台，该辅助起降飞行平台能够帮助电动无人机完成起飞任务，从而节省了无人机在起飞阶段的自身能耗，增加了无人机的续航时间和作业半径。

本发明的另一个目的在于提供一种无人机的辅助起降飞行方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种无人机的辅助起降飞行平台，包括平台主体和设置在平台主体上的辅助起飞装置，其中，所述辅助起飞装置包括用于安放无人机的起降板、用于驱动起降板从平台主体的一端水平运动到平台主体另一端的水平推动机构以及用于驱动起降板作竖向抬升运动的竖向推动机构，其中，所述起降板设置在平台主体的上方，起降板上设有电动固定卡位，当该电动固定卡位处于关闭状态时，无人机被电动固定卡位固定在起降板上，当电动固定卡位处于打开状态时，无人机脱离电动固定卡位的束缚。

所述平台主体和无人机之间还设有无线供电模块，该无线供电模块包括设置在平台主体上的地面电源和无线供电模块发送端以及设置在无人机上的无线供电模块的接收端。工作时，当无人机在起降平台上进行起飞时，所述无线供电模块的发送端通过与无线供电模模块接收端间进行磁场共振、电感耦合来为无人机的运行进行供电，其中，受当前的无线供电技术的限制，该无线供电只能在一定范围内进行，当无人机脱离该无线供电范围时，无人机便自动切换到自身的供电系统。同理，在无人机的降落过程中，当无人机运动至无线供电范围内时，无人机便自动地切断自身的供电系统，启用无线供电系统，由平台主体上的地面电源为无人机供电，直至无人机顺利地降落到起降板上。这样设置的好处在于，既能够对处于起飞工作状态中的无人机进行供电，又能够对处于降落阶段的无人机进行供电，因此能够进一步节省无人机自身能源的消耗，增加无人机的续航时间和作业半径。

优选地，所述平台主体上还设有地面控制模块，该地面控制模块包括具有数据存储运算功能的处理器、北斗定位系统地面端以及远程通信模块。工作时，北斗定位系统地面端用于获取辅助起降平台的空间位置，并将该空间位置信息传输给处理器，同时，无人机上的定位系统通过远程通信模块将无人机的实时空间位置信息发送给地面控制模块的处理器，然后处理器将接收到的无人机的空间位置信息和辅助起降平台的空间位置信息进行对比处理，计算出两者间的距离值，并将该距离值与无线供电模块的供电范围值作比较，当该距离值大于无线供电范围值时，处理器会通过远程通信模块向无人机发送信息，提醒无人机进行供电系统的切换任务，从而防止无人机因不能及时切换供电系统而对正常的飞行造成影响。

优选地，所述起降板上还设有加速度传感器和空间姿态传感器，该加速度传感器和空间姿态传感器分别与所述地面控制模块连接。工作时，加速度传感器用于对无人机在水平推动机构和竖向推动机构作用下产生的实时加速度进行监测，并将该监测结果传递给处理器储存记录下来；所述空间姿态传感器用于对无人机在起降板上的起飞姿态进行监测，并将该监测结果传递给处理器存储记录下来，由于无人机在起飞阶段的加速度和起飞时的姿态(包括无人机的仰角、朝向等)这两个变量直接决定着无人机是否能够进行顺利起飞，因此通过对两个变量的监测结果进行分析，能够获取当无人机处于最佳起飞状态时的加速度与起飞姿态，这样，在后续的飞行中，就能够以分析处理结果为依据，对无人机的飞行进行指导；此外，由于不同无人机对起飞速度的要求不同，因此通过对起飞时的加速度和起飞时的姿态的监测与分析，能够获取不同无人机的最佳起飞姿态与起飞速度，从而能够辅助不同的无人机进行更好的起降飞行，具有适用范围广的优点。

优选地，所述平台主体的顶面上设有滑道，平台主体的顶面和底面之间设有容纳腔，所述竖向推动机构由高速自动伸缩杆构成，该高速自动伸缩杆设置在起降板与平台主体之间，所述水平推动机构设置在平台主体的内腔中，该水平推动机构由电机和丝杆传动机构构成，其中，所述高速自动伸缩杆的上端与起降板连接，下端穿过所述滑道后与丝杆传动机构中的丝杆螺母连接。工作时，电机转动，带动丝杆螺母、高速自动伸缩杆、起降板以及无人机沿着滑道快速移动，从而在水平方向上为无人机加速，同时，高速自动伸缩杆带动起降板以及无人机作快速的伸长运动，从而在竖向方向上为无人机加速，且由于水平和竖向方向上的加速极快，能够瞬间完成，因此确保了无人机在平台主体上的较短距离内就能够获得较大的起飞速度，因此该驱动效果好。

优选地，所述高速自动伸缩杆与起降板之间通过摆动结构连接。工作时，通过该摆动结构能够使起降板绕着高速自动伸缩杆作前后的摆动运动，从而起到对起降板上的无人机的起飞仰角进行调节的作用。这样设置的目的在于，由于在无人机的起飞过程中，起飞仰角直接决定了无人机起飞后的飞行轨迹，进而影响起飞后的飞行效果，因此该起飞仰角的调节功能至关重要。

优选地，所述平台主体的中部设有多个隔间，所述多个隔间包括混药隔间、清水隔间、工具材料隔间以及备用电池隔间。其中，所述混药隔间用于药液的混合；所述清水隔间用于清水的盛放；所述工具材料隔间用于盛放喷施器具和喷施药物等；所述备用电池隔间用于盛放备用电池。通过设置上述多个隔间，能够对整个喷施过程中所需的器材用具等进行容纳与存放。其好处在于，既实现了辅助起飞装置与喷施时所需的器材用具的一体化设置，为农用无人机田间作业提供便利，提高了使用性能，同时又使得整体的结构更加紧凑。此外，一体化设置后的平台主体的重心下移，大大提高了整个装置的稳定性，由于在对无人机施加推力时，平台主体会受到很大的后搓力，因此该平台主体稳定性的提高对无人机的顺利起飞至关重要。

优选地，所述平台主体的下方的四个角上均匀地设有多个地脚架。通过设置多个地脚架，能够实现对平台主体的支撑，其中，多个地脚架构成多个支撑点，在对平台主体进行安放时，只要保证多个支撑点位于同一个平面上就能够使得整个平台主体处于同一水平面上(即在高低不平的地面上也能够完成平台主体的布置任务)，从而实现对平台主体的平稳支撑。

优选地，所述地脚架为可伸缩地脚架，所述平台主体的下方还均匀地设有多个行走滚轮。使用时，当需要对整个平台主体进行移动时，调节可伸缩地脚架，使其逐渐收缩，在收缩的过程中，平台主体从原来的可伸缩地脚架支撑转变为行走滚轮支撑，继而通过对平台主体时间推力就能够实现平台主体的行走运动。

一种应用上述无人机的辅助起降飞行平台实现的无人机的辅助起降飞行方法，包括以下步骤：

a、作业前对待作业地块进行遥感评估分析，根据无人机载重及电池电量确定无人机飞行路线、施药方式及若干起降点，起降点依次以A、B、C......N命名，利用北斗定位系统分别记录各起降点的精准位置信息；

b、辅助起降飞行平台经牵引或自主行驶至作业地块第一个无人机预定起降点A，进行起飞前调试，确保各部件工作正常，与无人机通讯正常；

c、将高速自动伸缩杆调至最短压缩长度，随推平推动机构移动至滑道起始端，同时调整起降板至水平状态或特定倾斜角度；

d、将调试好的电动农用无人机放置于起降板上，通过电动固定卡位对无人机进行固定；

e、无线供电模块启动，辅助起降飞行平台对无人机进行无线供电，无人机系统开始运行，旋翼开始旋转；

f、当旋翼达到一定转速后，处理器控制辅助起飞模块开始工作，推平推动机构带动高速自动伸缩杆、起降板及上部安放的无人机向滑道另一端快速运动，电动固定卡位松开；

g、在滑动的同时，无人机旋翼转速逐步增大，高速自动伸缩杆快速向上伸长，从而对无人机产生一个向斜上方的起飞助力，使无人机更容易起飞；

h、无人机顺利起飞后，当飞至处理器计算出的最佳的电源切换距离时，无人机上的控制器控制无人机将能源供应方式由无线供电转换为自身电池对机体进行供电；

i、无人机开始进行田间作业，此时起降平台移动至预定起降点B；

j、当无人机电池电量快耗尽时，无人机根据定位信息向预定起降点B返航，当无人机进入到起降点B无线供电辐射范围内时，无人机上的控制模块控制无人机将能源供应方式由自身电池供电转换为地面电源的无线供电，无人机在地面电源的供电下降落至起降板上；

k、对无人机重新装药换电池，重复c-j步骤直至全部作业完成。

本发明的一种无人机的辅助起降飞行平台的工作原理是：

工作前，将调试好的电动无人机放置在起降板上，然后利用电动固定卡位完成电动无人机的固定任务。

工作时，起降板带动无人机一起作加速运动，从平台主体的一端加速运动到平台主体的另一端，其中，所述加速运动既包括利用水平推动机构的快速推动实现的水平方向上加速度，又包括利用竖向推动机构的快速推动实现的竖向方向上的加速度，因此，当无人机运动到平台主体的另一端后，能够获得较大的起飞速度，此时，电动固定卡位随即打开，解除对无人机的束缚，之后，无人机在起飞速度的作用下，脱离起降板，顺利完成起飞任务。由于该过程中无人机的起飞速度是由起降平台上的由水平推动机构和竖向推动机构共同提供的，因此能够为无人机节省起飞时的能耗，从而能够增加无人机的续航时间和作业半径。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的一种无人机的辅助起降飞行平台能够辅助无人机进行起飞任务，为无人机提供较大的起飞速度，从而节省了无人机在起飞时的能耗，增加了无人机的续航时间和作业半径。

2、现有的用于为无人机提供起飞速度的装置大都包括弹射装置和起飞跑道。工作时，弹射装置对无人机施加弹射力，无人机在该弹射力的作用下沿着起飞跑道上向前运动，最后从起飞跑道的末端起飞；与该弹射助飞方式不同的是，本发明的一种无人机的辅助起降飞行平台利用水平推动机构来完成无人机水平方向上运动的驱动，利用竖向推动机构来完成无人机竖向方向上的抬升运动的驱动，其中，水平推动机构在驱动时，既能够控制无人机水平方向的助飞行程，又能控制无人机水平方向上方的助飞速度，同理，竖向推动机构在驱动时，既能够控制无人机竖向方向的助飞行程，又能控制无人机竖向方向上方的助飞速度。从而带来两方面的效果：第一：通过将水平助飞行程与竖向助飞行程之间相互配合，能够控制无人机助飞后的起飞点，从而在实际应用时，能够根据不同无人机起飞点的不同来进行针对性、适应性调节，而现有的通过弹射方式作用下的起飞点都是固定不变的(由于起飞点取决于跑道的长度和高度，而跑道的长度和高度固定不变，不能伸缩，因此起飞点也固定不变)，因此适应性差；第二：通过将水平助飞速度与竖向助飞行程之间相互配合，能够控制无人机助飞后的起飞速度，从而在实际应用时，能够根据不同无人机对起飞速度以及起飞点的不同进行针对性、适应性调节。

3、本发明一种无人机的辅助起降飞行平台为农用无人机创造良好平稳的起降条件，避免了在裸露不平的土地上直接起降，使灰尘等颗粒物对无人机精密结构的侵蚀大大减少，降低了无人机的故障风险，提高了无人机的安全性，同时有助于延长无人机的使用寿命。

4、本发明一种无人机的辅助起降飞行平台采用模块化设计，轻量化程度高、适用性强，可适用于多种户外作业环境及各类电动多旋翼及电动单旋翼无人机。

附图说明

图1为本发明的一种无人机的辅助起降飞行平台以及辅助起降飞行方法中无人机的辅助起降飞行平台的一个具体实施方式的立体结构示意图。

图2-图4为无人机各阶段的起飞状态图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1，本发明的一种无人机的辅助起降飞行平台包括平台主体1和设置在平台主体1上的辅助起飞装置，其中，所述辅助起飞装置包括用于安放无人机12的起降板2、用于驱动起降板2从平台主体1的一端水平运动到平台主体1另一端的水平推动机构以及用于驱动起降板2作竖向抬升运动的竖向推动机构，其中，所述起降板2设置在平台主体1的上方，起降板2上设有电动固定卡位3，当该电动固定卡位3处于关闭状态时，无人机12被电动固定卡位3固定在起降板2上，当电动固定卡位3处于打开状态时，无人机12脱离电动固定卡位3的束缚。

所述平台主体1和无人机12之间设有无线供电模块，该无线供电模块包括设置在平台主体1上的地面电源4和无线供电模块发送端4-1以及设置在无人机12上的无线供电模块的接收端。工作时，当无人机12在起降平台上进行起飞时，所述无线供电模块的发送端通过与无线供电模模块接收端间进行磁场共振、电感耦合来为无人机12的运行进行供电，其中，受当前的无线供电技术的限制，该无线供电只能在一定范围内进行，当无人机12脱离该无线供电范围时，无人机12便自动切换到自身的供电系统。同理，在无人机12的降落过程中，当无人机12运动至无线供电范围内时，无人机12便自动地切断自身的供电系统，启用无线供电系统，由平台主体1上的地面电源4为无人机12供电，直至无人机12顺利地降落到起降板2上。这样设置的好处在于，既能够对处于起飞工作状态中的无人机12进行供电，又能够对处于降落阶段的无人机12进行供电，因此能够进一步节省无人机12自身能源的消耗，增加无人机12的续航时间和作业半径。

所述平台主体1上设有地面控制模块，该地面控制模块包括具有数据存储运算功能的处理器、北斗定位系统地面端以及远程通信模块。工作时，北斗定位系统地面端用于获取辅助起降平台的空间位置，并将该空间位置信息传输给处理器，同时，无人机12上的定位系统通过远程通信模块将无人机12的实时空间位置信息发送给地面控制模块的处理器，然后处理器将接收到的无人机12的空间位置信息和辅助起降平台的空间位置信息进行对比处理，计算出两者间的距离值，并将该距离值与无线供电模块的供电范围值作比较，当该距离值大于无线供电范围值时，处理器会通过远程通信模块向无人机12发送信息，提醒无人机12进行供电系统的切换任务，从而防止无人机12因不能及时切换供电系统而对正常的飞行造成影响。

所述起降板2上设有加速度传感器和空间姿态传感器，该加速度传感器和空间姿态传感器分别与所述地面控制模块连接。工作时，加速度传感器用于对无人机12在水平推动机构和竖向推动机构作用下产生的实时加速度进行监测，并将该监测结果传递给处理器储存记录下来；所述空间姿态传感器用于对无人机12在起降板2上的起飞姿态进行监测，并将该监测结果传递给处理器存储记录下来，由于无人机12在起飞阶段的加速度和起飞时的姿态(包括无人机12的仰角、朝向等)这两个变量直接决定着无人机12是否能够进行顺利起飞，因此通过对两个变量的监测结果进行分析，能够获取当无人机12处于最佳起飞状态时的加速度与起飞姿态，这样，在后续的飞行中，就能够以分析处理结果为依据，对无人机12的飞行进行指导；此外，由于不同无人机12对起飞速度的要求不同，因此通过对起飞时的加速度和起飞时的姿态的监测与分析，能够获取不同无人机12的最佳起飞姿态与起飞速度，从而能够辅助不同的无人机12进行更好的起降飞行，具有适用范围广的优点。

参见图1，所述平台主体1的顶面上设有滑道1-1，平台主体1的顶面和底面之间设有容纳腔，所述竖向推动机构由高速自动伸缩杆5构成，该高速自动伸缩杆设置在起降板2与平台主体1之间，所述水平推动机构设置在平台主体1的内腔中，该水平推动机构由电机和丝杆传动机构构成，其中，所述高速自动伸缩杆5的上端与起降板2连接，下端穿过所述滑道1-1后通过固定座5-1与丝杆传动机构中的丝杆螺母连接。工作时，电机转动，带动丝杆螺母、高速自动伸缩杆、起降板2以及无人机12沿着滑道1-1快速移动，从而在水平方向上为无人机12加速，同时，高速自动伸缩杆带动起降板2以及无人机12作快速的伸长运动，从而在竖向方向上为无人机12加速，且由于水平和竖向方向上的加速极快，能够瞬间完成，因此确保了无人机12在平台主体1上的较短距离内就能够获得较大的起飞速度，因此该驱动效果好。

参见图2，所述高速自动伸缩杆5与起降板2之间通过摆动结构连接。工作时，通过该摆动结构能够使起降板2绕着高速自动伸缩杆5作前后的摆动运动，从而起到对起降板2上的无人机12的起飞仰角进行调节的作用。这样设置的目的在于，由于在无人机12的起飞过程中，起飞仰角直接决定了无人机12起飞后的飞行轨迹，进而影响起飞后的飞行效果，因此该起飞仰角的调节功能至关重要。

参见图1，所述平台主体1的中部设有多个隔间，所述多个隔间包括混药隔间6、清水隔间7、工具材料隔间8以及备用电池隔间9。其中，所述混药隔间6用于药液的混合；所述清水隔间7用于清水的盛放；所述工具材料隔间8用于盛放喷施器具和喷施药物等；所述备用电池隔间9用于盛放备用电池。通过设置上述多个隔间，能够对整个喷施过程中所需的器材用具等进行容纳与存放。其好处在于，既实现了辅助起飞装置与喷施时所需的器材用具的一体化设置，为农用无人机12田间作业提供便利，提高了使用性能，同时又使得整体的结构更加紧凑。此外，一体化设置后的平台主体1的重心下移，大大提高了整个装置的稳定性，由于在对无人机12施加推力时，平台主体1会受到很大的后搓力，因此该平台主体1稳定性的提高对无人机12的顺利起飞至关重要。

参见图1，所述平台主体1的下方的四个角上均匀地设有多个地脚架10。通过设置多个地脚架10，能够实现对平台主体1的支撑，其中，多个地脚架10构成多个支撑点，在对平台主体1进行安放时，只要保证多个支撑点位于同一个平面上就能够使得整个平台主体1处于同一水平面上(即在高低不平的地面上也能够完成平台主体1的布置任务)，从而实现对平台主体1的平稳支撑。

参见图1，所述地脚架10为可伸缩地脚架10，所述平台主体1的下方还均匀地设有多个行走滚轮11。使用时，当需要对整个平台主体1进行移动时，调节可伸缩地脚架10，使其逐渐收缩，在收缩的过程中，平台主体1从原来的可伸缩地脚架10支撑转变为行走滚轮11支撑，继而通过对平台主体1时间推力就能够实现平台主体1的行走运动。

参见图1，一种应用上述无人机的辅助起降飞行平台实现的无人机的辅助起降飞行方法，包括以下步骤：

a、作业前对待作业地块进行遥感评估分析，根据无人机12载重及电池电量确定无人机12飞行路线、施药方式及若干起降点，起降点依次以A、B、C......N命名，利用北斗定位系统分别记录各起降点的精准位置信息；

b、辅助起降飞行平台经牵引或自主行驶至作业地块第一个无人机12预定起降点A，进行起飞前调试，确保各部件工作正常，与无人机12通讯正常；

c、将高速自动伸缩杆5调至最短压缩长度，随推平推动机构移动至滑道1-1起始端，同时调整起降板2至水平状态或特定倾斜角度；

d、将调试好的电动农用无人机12放置于起降板2上，通过电动固定卡位3对无人机12进行固定；

e、无线供电模块启动，辅助起降飞行平台对无人机12进行无线供电，无人机12系统开始运行，旋翼开始旋转；

f、当旋翼达到一定转速后，处理器控制辅助起飞模块开始工作，推平推动机构带动高速自动伸缩杆5、起降板2及上部安放的无人机12向滑道1-1另一端快速运动，电动固定卡位3松开；

g、在滑动的同时，无人机12旋翼转速逐步增大，高速自动伸缩杆5快速向上伸长，从而对无人机12产生一个向斜上方的起飞助力，使无人机12更容易起飞；

h、无人机12顺利起飞后，当飞至处理器计算出的最佳的电源切换距离时，无人机12上的控制器控制无人机12将能源供应方式由无线供电转换为自身电池对机体进行供电；

i、无人机12开始进行田间作业，此时起降平台移动至预定起降点B；

j、当无人机12电池电量快耗尽时，无人机12根据定位信息向预定起降点B返航，当无人机12进入到起降点B无线供电辐射范围内时，无人机上的控制模块控制无人机12将能源供应方式由自身电池供电转换为地面电源4的无线供电，无人机12在地面电源4的供电下降落至起降板2上；

k、对无人机12重新装药换电池，重复c-j步骤直至全部作业完成。

参见图1-图4，本发明的一种无人机的辅助起降飞行平台的工作原理是：

工作前，将调试好的电动无人机12放置在起降板2上，然后利用电动固定卡位3完成电动无人机12的固定任务。

工作时，起降板2带动无人机12一起作加速运动，从平台主体1的一端加速运动到平台主体1的另一端，其中，所述加速运动既包括利用水平推动机构的快速推动实现的水平方向上加速度，又包括利用竖向推动机构的快速推动实现的竖向方向上的加速度，因此，当无人机12运动到平台主体1的另一端后，能够获得较大的起飞速度，此时，电动固定卡位3随即打开，解除对无人机12的束缚，之后，无人机12在起飞速度的作用下，脱离起降板2，顺利完成起飞任务。由于该过程中无人机12的起飞速度是由起降平台上的由水平推动机构和竖向推动机构共同提供的，因此能够为无人机12节省起飞时的能耗，从而能够增加无人机12的续航时间和作业半径。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无人机的辅助起降飞行平台，其特征在于，包括平台主体和设置在平台主体上的辅助起飞装置，其中，所述辅助起飞装置包括用于安放无人机的起降板、用于驱动起降板从平台主体的一端水平运动到平台主体另一端的水平推动机构以及用于驱动起降板作竖向抬升运动的竖向推动机构，其中，所述起降板设置在平台主体的上方，起降板上设有电动固定卡位，当该电动固定卡位处于关闭状态时，无人机被电动固定卡位固定在起降板上；当该电动固定卡位处于打开状态时，无人机脱离电动固定卡位的束缚；

所述平台主体的顶面上设有滑道，平台主体的顶面和底面之间设有容纳腔，所述竖向推动机构由高速自动伸缩杆构成，该高速自动伸缩杆设置在起降板与平台主体之间；所述水平推动机构设置在平台主体的内腔中，该水平推动机构由电机和丝杆传动机构构成，其中，所述高速自动伸缩杆的上端与起降板连接，下端穿过所述滑道后与丝杆传动机构中的丝杆螺母连接。

2.根据权利要求1所述的无人机的辅助起降飞行平台，其特征在于，所述平台主体和无人机之间还设有无线供电模块，该无线供电模块包括设置在平台主体上的地面电源、无线供电模块发送端以及设置在无人机上的无线供电模块的接收端。

3.根据权利要求2所述的无人机的辅助起降飞行平台，其特征在于，所述平台主体上还设有地面控制模块，该地面控制模块包括具有数据存储运算功能的处理器、北斗定位系统地面端以及远程通信模块。

4.根据权利要求3所述的无人机的辅助起降飞行平台，其特征在于，所述起降板上还设有加速度传感器和空间姿态传感器，该加速度传感器和空间姿态传感器分别与所述地面控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的无人机的辅助起降飞行平台，其特征在于，所述高速自动伸缩杆与起降板之间通过摆动结构连接。

6.根据权利要求5所述的无人机的辅助起降飞行平台，其特征在于，所述平台主体的中部设有多个隔间，多个隔间包括混药隔间、清水隔间、工具材料隔间以及备用电池隔间。

7.根据权利要求6所述的无人机的辅助起降飞行平台，其特征在于，所述平台主体的下方的四个角上均匀地设有多个地脚架。

8.根据权利要求7所述的无人机的辅助起降飞行平台，其特征在于，所述地脚架为可伸缩地脚架，所述平台主体的下方还均匀地设有多个行走滚轮。

9.一种应用权利要求5-8任一项所述的无人机的辅助起降飞行平台实现的无人机的辅助起降飞行方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、作业前对待作业地块进行遥感评估分析，根据无人机载重及电池电量确定无人机飞行路线、施药方式及若干起降点，起降点依次以A、B、C......N命名，利用北斗定位系统分别记录各起降点的精准位置信息；

b、辅助起降飞行平台经牵引或自主行驶至作业地块第一个无人机预定起降点A，进行起飞前调试，确保各部件工作正常，与无人机通讯正常；

c、将高速自动伸缩杆调至最短压缩长度，随水平推动机构移动至滑道起始端，同时调整起降板至水平状态或特定倾斜角度；

d、将调试好的电动农用无人机放置于起降板上，通过电动固定卡位对无人机进行固定；

e、无线供电模块启动，辅助起降飞行平台对无人机进行无线供电，无人机系统开始运行，旋翼开始旋转；

f、当旋翼达到一定转速后，处理器控制辅助起飞模块开始工作，水平推动机构带动高速自动伸缩杆、起降板及上部安放的无人机向滑道另一端快速运动，电动固定卡位松开；

g、在滑动的同时，无人机旋翼转速逐步增大，高速自动伸缩杆快速向上伸长，从而对无人机产生一个向斜上方的起飞助力，使无人机更容易起飞；

h、无人机顺利起飞后，当飞至处理器计算出的最佳的电源切换距离时，无人机上的控制器控制无人机将能源供应方式由无线供电转换为自身电池对机体进行供电；

i、无人机开始进行田间作业，此时起降平台移动至预定起降点B；

j、当无人机电池电量快耗尽时，无人机根据定位信息向预定起降点B返航，当无人机进入到起降点B无线供电辐射范围内时，无人机的控制模块控制无人机将能源供应方式由自身电池供电转换为地面电源的无线供电，无人机在地面电源的供电下降落至起降板上；

k、对无人机重新装药换电池，重复c-j步骤直至全部作业完成。

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