CN110844072A - 一种机载下投式探测仪吊舱系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及探空设备技术领域，尤其是一种机载下投式探测仪吊舱系统，包含吊舱外壳、主控板、探测仪接收机、投放机构，其中主控板、探测仪接收机、投放机构均安装在吊舱外壳内部，所述投放机构的下端安装有一下投式探测仪，该投放机构中以舵机作为动力输出装置控制下投式探测仪的投放；所述主控板和投放机构中舵机的控制端，探测仪接收机的信号输出端以及飞行平台的飞控链路分别连接，分别用于控制舵机的动作，采集探测接收机输出的信号，执行飞行平台输出的指令传输、数据回传和设备供电。本发明能够通过飞行平台的飞控链路实现远程对下投式探测仪吊舱中下投式探测仪投放机构的控制、通信频率调整、下投式探测仪实测数据采集编码和向飞机平台的转发。
Description
技术领域
本发明涉及探空设备技术领域，尤其是一种机载下投式探测仪吊舱系统。
背景技术
下投式探空是将探空仪从飞行器的自预定高度投下，从而获取从预定下投高度到地(海)面的气象要素。进而对于一些不适于建立高空气象观测站或观测站数量稀少区域进行补充的装置。目前所应用的机载下投式探测仪吊舱设计多为与特定机型相匹配的吊舱，缺乏标准化设计理念，对不同机型适应能力性较差，且下投式探测仪通信链路与飞控链路相互分离，在实际使用过程中需要单独操作，不利于使用者使用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种解决吊舱标准化设计、下投式探测仪通信链路与飞控链路整合问题，使得吊舱对不同机型的适应性更高，系统操作更便捷的机载下投式探测仪吊舱系统。
本发明采取的技术方案是：
一种机载下投式探测仪吊舱系统，其特征在于：包含吊舱外壳、主控板、探测仪接收机、投放机构，其中主控板、探测仪接收机、投放机构均安装在吊舱外壳内部，所述投放机构的下端安装有一下投式探测仪，该投放机构中以舵机作为动力输出装置控制下投式探测仪的投放；所述主控板和投放机构中舵机的控制端，探测仪接收机的信号输出端以及飞行平台的飞控链路分别连接，分别用于控制舵机的动作，采集探测接收机输出的信号，执行飞行平台输出的指令传输、数据回传和设备供电。
进一步的，所述吊舱外壳优选采用两端整流的修型长方体空腔箱体结构，该吊舱外壳采用碳纤维和泡沫复合材料夹层结构制出。
进一步的，所述的主控板内设计有多个串口与PWM接口，主控板以串口形式与飞行平台的飞控链路相连，为吊舱内的设备供电、接收并转发投放机构的运转指令和传输下投式探测仪的实测数据；以串口形式与探测仪接收机相连，接收并转发下投式探测仪的实测数据；通过PWM接口和投放机构中的舵机相连，传输投放机构运转指令，控制舵机驱动投放机构释放下投式探测仪。
进一步的，所述的探测仪接收机包括窄带滤波器、数据处理器和通讯模块，所述窄带滤波器，通讯模块和数据处理器相连接，其中窄带滤波器用于调节探测仪接收机的接收频率，通讯模块用于实现探测仪接收机和主控板的数据双向互通；数据处理器用于按照与飞控链路间预定义的通信协议，采集和编码下投式探测仪实测数据。
进一步的，所述探测仪接收机采用垂直极化天线。
进一步的，所述的投放机构由摆臂、弧形滑道、纵向滑道、滑块和舵机组成，在舵机的下方沿纵向方向安装有纵向滑道，该纵向滑道外侧套装有一升降滑块，所述升降滑块与舵机的输出端通过摆臂相连，该升降滑块的两侧分别通过连杆铰装有两横向滑块，通过该两横向滑块和弧形滑道滑动安装，该弧形滑道下方安装有所述的下投式探测仪。
本发明的优点和积极效果是：
本发明，将下投式探测仪通信链路与飞行控制链路相连接，形成控制与通信一体化设计，实现对下投式探测仪投放机构控制、通信频率调整、下投式探测仪实测数据采集编码和向飞机平台的转发。采用标准化串口设计，实现飞机平台与吊舱间的供电与通信，提升了吊舱对不同机型的适应能力，大大提升力装置的便捷性。
附图说明
图1为下投式探测仪吊舱系统组成及内部链接关系图；
图2为下投式探测仪吊舱系统内部投放机构原理图；
图3为下投式探测仪吊舱内部主控板对外串口定义图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
本发明采取的技术方案是：
一种机载下投式探测仪吊舱系统，其特征在于：包含吊舱外壳、主控板、探测仪接收机、投放机构，其中主控板、探测仪接收机、投放机构均安装在吊舱外壳内部，所述投放机构的下端安装有一下投式探测仪，该投放机构中以舵机作为动力输出装置控制下投式探测仪的投放；所述主控板和投放机构中舵机的控制端，探测仪接收机的信号输出端以及飞行平台的飞控链路分别连接，分别用于控制舵机的动作，采集探测接收机输出的信号，执行飞行平台输出的指令传输、数据回传和设备供电。
本实施例中，所述吊舱外壳优选采用两端整流的修型长方体空腔箱体结构，该吊舱外壳采用碳纤维和泡沫复合材料夹层结构制出。
本实施例中，所述的主控板内设计有多个串口与PWM接口，主控板以串口形式与飞行平台的飞控链路相连，为吊舱内的设备供电、接收并转发投放机构的运转指令和传输下投式探测仪的实测数据；以串口形式与探测仪接收机相连，接收并转发下投式探测仪的实测数据；通过PWM接口和投放机构中的舵机相连，传输投放机构运转指令，控制舵机驱动投放机构释放下投式探测仪。
本实施例中，所述的探测仪接收机包括窄带滤波器、数据处理器和通讯模块，所述窄带滤波器，通讯模块和数据处理器相连接，其中窄带滤波器用于调节探测仪接收机的接收频率，通讯模块用于实现探测仪接收机和主控板的数据双向互通；数据处理器用于按照与飞控链路间预定义的通信协议，采集和编码下投式探测仪实测数据。
本实施例中，所述探测仪接收机采用垂直极化天线。
本实施例中，所述的投放机构由摆臂、弧形滑道、纵向滑道、滑块和舵机组成，在舵机的下方沿纵向方向安装有纵向滑道，该纵向滑道外侧套装有一升降滑块，所述升降滑块与舵机的输出端通过摆臂相连，该升降滑块的两侧分别通过连杆铰装有两横向滑块，通过该两横向滑块和弧形滑道滑动安装，该弧形滑道下方安装有所述的下投式探测仪。
本实施例中，在所述下投式探测仪的下方安装有一支撑板，该支撑板与吊舱外壳内部相固定，在支撑状态下，下投式探测仪放置在支撑板上端，其前端部由支撑板伸出并通过投放机构夹持固定。
本发明在使用时，在投放状态下，由于摆臂1的长度是固定的，舵机摆转时带动横向滑块4沿弧形滑道2向内和沿线形滑道3向上移动，弧形滑道曲率半径变小，进而释放下投式探测仪。投放机构放松后，下投式探测仪通过自重由支撑板前端翻下实现投放。
Claims (6)
1.一种机载下投式探测仪吊舱系统，其特征在于：包含吊舱外壳、主控板、探测仪接收机、投放机构，其中主控板、探测仪接收机、投放机构均安装在吊舱外壳内部，所述投放机构的下端夹持有一下投式探测仪，该投放机构中以舵机作为动力输出装置控制下投式探测仪的投放；所述主控板和投放机构中舵机的控制端，探测仪接收机的信号输出端以及飞行平台的飞控链路分别连接，分别用于控制舵机的动作，采集探测接收机输出的信号，执行飞行平台输出的指令传输、数据回传和设备供电。
2.根据权利要求1所述的一种机载下投式探测仪吊舱系统,其特征在于：所述吊舱外壳优选采用两端整流的修型长方体空腔箱体结构，该吊舱外壳采用碳纤维和泡沫复合材料夹层结构制出。
3.据权利要求1所述的一种机载下投式探测仪吊舱系统,其特征在于：所述的主控板内设计有多个串口与PWM接口，主控板以串口形式与飞行平台的飞控链路相连，为吊舱内的设备供电、接收并转发投放机构的运转指令和传输下投式探测仪的实测数据；以串口形式与探测仪接收机相连，接收并转发下投式探测仪的实测数据；通过PWM接口和投放机构中的舵机相连，传输投放机构运转指令，控制舵机驱动投放机构释放下投式探测仪。
4.根据权利要求1所述的一种机载下投式探测仪吊舱系统，其特征在于：所述的探测仪接收机包括窄带滤波器、数据处理器和通讯模块，所述窄带滤波器，通讯模块和数据处理器相连接，其中窄带滤波器用于调节探测仪接收机的接收频率，通讯模块用于实现探测仪接收机和主控板的数据双向互通；数据处理器用于按照与飞控链路间预定义的通信协议，采集和编码下投式探测仪实测数据。
5.根据权利要求4所述的一种机载下投式探测仪吊舱系统，其特征在于：所述探测仪接收机采用垂直极化天线。
6.根据权利要求1-5中任一所述的一种机载下投式探测仪吊舱系统,其特征在于：所述的投放机构由摆臂、弧形滑道、纵向滑道、滑块和舵机组成，在舵机的下方沿纵向方向安装有纵向滑道，该纵向滑道外侧套装有一升降滑块，所述升降滑块与舵机的输出端通过摆臂相连，该升降滑块的两侧分别通过连杆铰装有两横向滑块，通过该两横向滑块和弧形滑道滑动安装，该弧形滑道下方安装有所述的下投式探测仪。
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