CN109747836A - 一种无人机空基尾部缆车式回收装置及回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机空基尾部缆车式回收装置，包括母机、绞车、转接滑轮、支架、导向滑轮、滑索、拦阻索和引导伞，母机后机身腹部开有后舱门，绞车设置在母机舱内地板上，转接滑轮和支架设置在母机舱内顶部，导向滑轮设置在支架上，滑索一端固定在绞车上，另一端穿过转接滑轮和导向滑轮，并与引导伞连接，阻拦索设置在滑索上并靠近引导伞，本发明能够通过一套设备实现多架无人机依次顺序回收，且无人机可直接收回母机舱内，回收效率较高；拦阻索开口较大，与拦阻钩呈十字交叉，对接难度较小，可降低回收过程中无人机与母机间的相互定位精度要求；对接过程通过视频监控设备实时监控，可提高对接成功率；提高了发射过程中无人机和母机的安全性。

Description

一种无人机空基尾部缆车式回收装置及回收方法

技术领域

本发明涉及飞行器空基回收技术领域，尤其涉及一种无人机空基尾部缆车式回收装置及回收方法。

背景技术

随着无人机技术的井喷式发展，无人机逐步在许多军、民用领域得到广泛应用。特别在军用领域，“无人机集群战术”得到了世界各国的高度重视。但是，由于中、小型无人机普遍重量小，速度低，作战半径有限，导致其不能执行远距离作战任务，无法高效发挥蜂群作战的优势，限制了中、小型无人机的应用范围。为此，人们提出了“母子机”方案，即由航程、载重较大的母机将无人子机运输到任务区域，通过空中发射与回收技术，实现无人机大数量、多波次快速发射与回收，这样不仅可以极大地增加子机的巡航半径，而且可以摆脱地面机场限制，增大了子机应用的灵活性。“母子机”方案的核心就是无人机空基发射与回收技术，其中无人机空基回收技术更是关键难点之一。

现有空基精确回收方法与装置如专利CN106516144A、CN205770184U和CN107792381A等，采用的大多是撞网、撞线等方式。这些方式虽然能实现无人机的回收，但其缺点比较明显，没有对接安全防护措施，其中专利CN106516144A、CN205770184U提到的方法回收效率较低，容易发生无人机之间的磕碰，专利CN107792381A提到的回收方法对无人机的机体构型限制较大，适用范围较窄。本文提到的方法属于精确回收，可以把无人机直接收回舱内，并且对无人机的机体构型限制较小，适用范围更广。

发明内容

本发明的目的：

本发明的目的：提出一种无人机空基尾部缆车式回收装置及回收方法，可实现无人机空基准确快速回收，提高对接安全性，扩大无人机的适用范围。

本发明的技术方案：

一种无人机空基尾部缆车式回收装置，包括母机、绞车、转接滑轮、支架、导向滑轮、滑索、拦阻索和引导伞，所述的母机后机身腹部开有后舱门，所述的绞车设置在母机舱内地板上，转接滑轮和支架设置在母机舱内顶部，所述的导向滑轮设置在支架上，所述的滑索一端固定在绞车上，另一端穿过转接滑轮和导向滑轮，并与引导伞连接，所述的阻拦索设置在滑索上并靠近引导伞。

所述的拦阻索包括人字形支架，所述的人字形支架的闭合端铰接在滑索上，人字形支架的开口端设置有一柔性绳，所述的柔性绳两端分别与人字形支架开口端连接。

所述的人字形支架的闭合端设置有一个视频监控设备。

所述的滑索内部嵌有电源线，可将机上电源供给人字形支架闭合端的视频监控设备。

所述的人字形支架闭合端设置有光学感应片及指示灯。

所述的人字形支架开口端与柔性绳的连接部位也均设置有光学感应片及指示灯。

一种无人机空基尾部缆车式回收装置，所述的回收方法包括以下步骤：

步骤1：母机在指定区域定速巡航，开启后舱门，放下引导伞及拦阻索，打开人字形支架上闭合端及开口端与柔性绳的连接部位上的指示灯；

步骤2：在每架无人机机背上安装一组拦阻钩及光学测量设备；

步骤3：无人机从母机后方沿母机航线跟进，无人机弹出其机背上的拦阻钩，并打开光学测量设备，提取出母机拦阻索的边界轮、廓特征点和目标位置信息；

步骤4：无人机上的飞控计算机根据光学测量设备提取到的信息，操控无人机向母机上的拦阻索靠近，并到达目标区域；

步骤5：人字形支架闭合端的视频监控设备确定无人机上的拦阻钩位置是否适合对接，如适合对接，进行无人机与拦阻索的锁定操作，进入步骤6，如不适合对接，无人机调整航线，重新执行步骤4，直到锁定成功；

步骤6：启动绞车，将滑索收回母机机舱内部，关闭后舱门，完成无人机回收。

本发明的有益效果：

提出一种无人机空基尾部缆车式回收装置及回收方法，具有以下优点：

(1)能够通过一套设备实现多架无人机依次顺序回收，且无人机可直接收回母机舱内，回收效率较高；

(2)拦阻索开口较大，与拦阻钩呈十字交叉，对接难度较小，可降低回收过程中无人机与母机间的相互定位精度要求；

(3)对接过程通过视频监控设备实时监控，可提高对接成功率；

(4)回收区域位于气流平稳层，母机对无人机的气动干扰较小，提高了发射过程中无人机和母机的安全性。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图；

图2为拦阻索结构示意图；

图3为对接原理示意图；

图中标识：1、母机，2、绞车，3、转接滑轮，4、支架，5、滑索，6、拦阻索，7、引导伞，8、视频监控设备，9、无人机，4-1、导向滑轮，6-1、人字形支架，6-2、柔性绳。

具体实施方式

一种无人机空基尾部缆车式回收装置，包括母机1、绞车2、转接滑轮3、支架4、导向滑轮4-1、滑索5、拦阻索6和引导伞7，所述的母机1后机身腹部开有后舱门，所述的绞车2设置在母机1舱内地板上，转接滑轮3和支架4设置在母机1舱内顶部，所述的导向滑轮4-1设置在支架4上，所述的滑索5一端固定在绞车2上，另一端穿过转接滑轮3和导向滑轮4-1，并与引导伞7连接，所述的阻拦索6设置在滑索5上并靠近引导伞7。

所述的拦阻索6包括人字形支架6-1，所述的人字形支架6-1的闭合端铰接在滑索5上，人字形支架6-1的开口端设置有一柔性绳6-2，所述的柔性绳6-2两端分别与人字形支架6-1开口端连接。

所述的人字形支架6-1的闭合端设置有一个视频监控设备8。

所述的滑索5内部嵌有电源线，可将机上电源供给人字形支架6-1闭合端的视频监控设备8。

所述的人字形支架6-1闭合端设置有光学感应片及指示灯。

所述的人字形支架6-1开口端与柔性绳6-2的连接部位也均设置有光学感应片及指示灯。

一种无人机空基尾部缆车式回收装置，所述的回收方法包括以下步骤：

步骤1：母机1在指定区域定速巡航，开启后舱门，放下引导伞7及拦阻索6，打开人字形支架6-1上闭合端及开口端与柔性绳6-2的连接部位上的指示灯；

步骤2：在每架无人机9机背上安装一组拦阻钩及光学测量设备；

步骤3：无人机9从母机1后方沿母机1航线跟进，无人机9弹出其机背上的拦阻钩，并打开光学测量设备，光学测量设备提取出母机1上的拦阻索6的边界轮、廓特征点和目标位置信息；

步骤4：无人机9上的飞控计算机根据光学测量设备提取到的信息，操控无人机9向母机1上的拦阻索6靠近，并到达目标区域；

步骤5：人字形支架6-1闭合端的视频监控设备8确定无人机9上的拦阻钩位置是否适合对接，如适合对接，进行无人机9与拦阻索6的锁定操作，进入步骤6，如不适合对接，无人机9调整航线，重新执行步骤4，直到锁定成功；

步骤6：启动绞车2，将滑索5收回母机1机舱内部，关闭后舱门，完成无人机9回收。

Claims (7)

1.一种无人机空基尾部缆车式回收装置，其特征在于：包括母机(1)、绞车(2)、转接滑轮(3)、支架(4)、导向滑轮(4-1)、滑索(5)、拦阻索(6)和引导伞(7)，所述的母机(1)后机身腹部开有后舱门，所述的绞车(2)设置在母机(1)舱内地板上，转接滑轮(3)和支架(4)设置在母机(1)舱内顶部，所述的导向滑轮(4-1)设置在支架(4)上，所述的滑索(5)一端固定在绞车(2)上，另一端穿过转接滑轮(3)和导向滑轮(4-1)，并与引导伞(7)连接，所述的阻拦索(6)设置在滑索(5)上并靠近引导伞(7)。

2.根据权利要求1所述的一种无人机空基尾部缆车式回收装置，其特征在于：所述的拦阻索(6)包括人字形支架(6-1)，所述的人字形支架(6-1)的闭合端铰接在滑索(5)上，人字形支架(6-1)的开口端设置有一柔性绳(6-2)，所述的柔性绳(6-2)两端分别与人字形支架(6-1)开口端连接。

3.根据权利要求1所述的一种无人机空基尾部缆车式回收装置，其特征在于：所述的人字形支架(6-1)的闭合端设置有一个视频监控设备(8)。

4.根据权利要求1所述的一种无人机空基尾部缆车式回收装置,其特征在于：所述的滑索(5)内部嵌有电源线，可将机上电源供给人字形支架(6-1)闭合端的视频监控设备(8)。

5.根据权利要求2所述的一种无人机空基尾部缆车式回收装置，其特征在于：所述的人字形支架(6-1)闭合端设置有光学感应片及指示灯。

6.根据权利要求2所述的一种无人机空基尾部缆车式回收装置，其特征在于：所述的人字形支架(6-1)开口端与柔性绳(6-2)的连接部位也均设置有光学感应片及指示灯。

7.一种无人机空基尾部缆车式回收装置，其特征在于：所述的回收方法包括以下步骤：

步骤1：母机(1)在指定区域定速巡航，开启后舱门，放下引导伞(7)及拦阻索(6)，打开人字形支架(6-1)上闭合端及开口端与柔性绳(6-2)的连接部位上的指示灯；

步骤2：在每架无人机(9)机背上安装一组拦阻钩及光学测量设备；

步骤3：无人机(9)从母机(1)后方沿母机(1)航线跟进，无人机(9)弹出其机背上的拦阻钩，并打开光学测量设备，光学测量设备提取出母机(1)上拦阻索(6)的边界轮、廓特征点和目标位置信息；

步骤4：无人机(9)上的飞控计算机根据光学测量设备提取到的信息，操控无人机(9)向母机(1)上的拦阻索(6)靠近，并到达目标区域；

步骤5：人字形支架(6-1)闭合端的视频监控设备(8)确定无人机(9)上的拦阻钩位置是否适合对接，如适合对接，进行无人机(9)与拦阻索(6)的锁定操作，进入步骤6，如不适合对接，无人机(9)调整航线，重新执行步骤4，直到锁定成功；

步骤6：启动绞车(2)，将滑索(5)收回母机(1)机舱内部，关闭后舱门，完成无人机(9)回收。