CN113200146A - 导弹型折叠式集群无人机控制方法、系统、介质及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于蜂群无人机技术领域，公开了一种导弹型折叠式集群无人机控制方法、系统、介质及无人机，包括：导弹型折叠式子体蜂群无人机、导弹型折叠式母体蜂群无人机。所述导弹型折叠式子体蜂群无人机、导弹型折叠式母体蜂群无人机包括：主体模块、动力模块、可折叠式机翼模块、任务模块。主体模块包括：飞行器中央控制系统和飞行器信息处理系统模块、飞行器通讯系统模块。本发明中蜂群无人机采用折叠式设计和模块化设计和盘式可旋转安装槽储存系统，地下可升降式蜂群无人机发射系统，极大提高其便携性以及蜂群无人机的机动性和威胁能力，此无人机系统运用十分多样化，同一时间能够完成更多的工作，运用面十分广泛。

Description

导弹型折叠式集群无人机控制方法、系统、介质及无人机

技术领域

本发明属于蜂群无人机技术领域，尤其涉及一种导弹型折叠式集群无人机控制方法、系统、介质及无人机。

背景技术

目前，无人机蜂群的国内外研究现状：

一、美军无人机蜂群研究现状

(1)“小精灵”无人机蜂群项目：美国国防预先研究计划局(DARPA)于2015年9月推出“小精灵”项目，计划研制具备自组网和智能协同能力的无人机蜂群系统。该系统可由C-130运输机或大型无人机运送至防区外发射，通过携带侦察或电子战载荷，执行侦察、干扰等任务。该项目分三个阶段实施：第一阶段，2017年3月顺利完成，研究了无人机空中发射和回收系统的可行性。第二阶段，2018年4月顺利完成，进行了全尺寸技术验证系统的初步设计，为单个系统部件开展风险降低试验。第三阶段，2018年5月展开，计划研制出一套全尺寸技术验证系统，并在2019年开展“小精灵”蜂群的空中发射和回收飞行试验.据公布的资料显示，计划将C-130运输机和无人机加载自动对接系统，实现30min内回收4架无人机。该项目使用的“小精灵”无人机作战半径可达900km，巡逻时间可达3h，最大速度Ma数可达0.8，出厂单价(不包括载荷)低于70万美元。

(2)“灰山鹑"微型无人机项目：美国防部战略能力办公室(SC0)2014年启动了“无人机蜂群”项目，旨在通过有人机空射“灰山鹑”微型无人机蜂群执行低空态势感知和干扰任务。自2014年9月以来，该项共进行了500多次飞行试验。美国防部披露的最新一次实验情况为：2016年10月26日，103架“灰山鹑”组成的无人机蜂群由3架海军F/A-18F战斗机成功投放，创下军无人机蜂群最大规模飞行纪录。此次实验，无人机蜂群未预置飞行程序，发射后，在地面站的指挥下自主协同完成任务，展现了自修正、自适应编队飞行能力和集体决策能力，表明美军空射无人机蜂群正朝实战化方向迈进。该项目使用的“灰山鹑”无人机长约16.5cm，翼展30cm，投放质量约0.3kg，续航时间大于20min，飞行速度可达110km/h。

(3)“低成本无人机蜂群”项目：美国海军研究局(ONR)于2014年4月公布了“低成本无人机蜂群”(LOCUST)项目，研发可快速连续发射的无人机蜂群，.无人机之间利用近距离射频网络共享态势信息，协同执行掩护、攻击或防御任务。目前，0NR共进行了两次陆基试射实验，最近一次为：2016年5月，30架无人机蜂群在30s内由路基平台成功连续发射，验证了无人机蜂群的编队飞行、队形变换、协同机动能力。该项目使用雷锡恩公司的“郊狼”无人机长0.91m，翼展1.47m，起飞质量5.4～6.3kg，可携带约0.9kg的载荷，飞行速度110km/h，续航时间90min，配装电动推进系统，每架约1.5万美元。除上述几个项目外，美军还开展了很多配套支撑项目，如拒止环境中协同作战、分布式作战管理、近战隐蔽自主一次性飞行、摧毁蜂群作战、进攻性蜂群使能战术等项目，这些项目在功能上相互独立，各有侧重，在体系上又互为补充，融合发展。

二、欧洲无人机蜂群研究现状

(1)多异构无人机实时协同和控制项目(COM-ETS)：项目由欧盟委员会信息社会技术计划(IST)资助，研究多个异构航空器平台的实时协调与控制问题，针对多类构无人机组成的协同探测和监视系统，设计实现分布式控制结构.集成分布式信息感知和实时图像处理技术。

(2)面向安全无线的高移动性协同工业系统的估计与控制项目(EC-SAFEMOBIL)：欧盟委员会信息通信技术计划(ICT)于2011年正式启动该项目，针对高动态固定翼和旋翼无人机，开发新的预测和协同控制技术，实现跟踪多个地面目标时的分布式安全可靠的协同与协调。

(3)俄罗斯也将无人机集群作为重点发展的方向。2016年7月13日，俄罗斯塔斯社报道，俄罗斯下一代战斗机方案将于2025年公布，战机飞行速度Ma数可达4～5，并且能够指挥控制5～10架装备高频电磁炮的无人机集群作战。

三、国内无人机蜂群研究现状

国内在无人机蜂群研究方面起步较晚，但经过多年的钻研探讨和学术积累，也取得了一些成果。在理论研究方面，西北工业大学、国防科技大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学和空军工程大学等高校围绕无人机蜂群的任务分配、编队控制和航迹规划等关键技术取得了实质性突破，如叶媛媛等利用满意解集合，降低计算复杂度，解决无人机协同任务分配问题；宋绍梅等人采用层次分解策略建立了多UAV航迹规划系统结构，并将多UA V的协同航迹进行了分解；曹菊红等人设计了一种指挥系统，实现对多智能体系统进行协同控制；2013年国防科技大学出版《多无人机自主协同控制理论与方法》，对多无人机任务分配、航迹规划、协同控制等课题进行了归纳与研究等等。在实验验证方面，2017年6月，中国电子科技集团公司成功完成了119架固定翼无人机蜂群飞行试验，演示了密集弹射起飞、空中集结、多目标分组编队合围、蜂群行动等动作，刷新了2016年珠海航展上67架固定翼无人机蜂群飞行记录，但此次实验无人机预先设置了飞行程序，距离实现无人机蜂群自主协同、智能作战还有很大的差距。

目前，国内外都认识到无人机蜂群作战的巨大前景，将其作为前沿课题开展了很多研究工作。欧美军事强国设立了多个无人机蜂群相关的重点项目，涵盖了从作战概念到实质验证的无人机蜂群的各项关键技术，涉及了从大型到微型的各种级别的无人机，取得了不少突破性的成果，并且稳步向着实战化迈进。但国内的研究大多还停留在概念和理论研究阶段，实质性的验证试验较少。显然，国内外的研究仍然存在着很大的差距，但是就目前来看，即使对于处在领先地位的美国而言，无人机蜂群作战也还处于起步阶段，距离真正实现能用于复杂战场环境下无人机蜂群还有很大的差距，面临一系列问题需要解决。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有蜂群无人机并未实现无人机真正自主飞行，绝大多数需预设飞行程序即并未实现完全自动控制。这将导致蜂群无人机处于一个极度危险的境地，蜂群无人机一旦发射并开始飞行任务，便执行单一飞行程序，对环境的感知极为单一，不可根据环境的变化自动做出调整。

(2)现有蜂群无人机虽然验证了无人机的可回收性，但由于在回收母机的尾部存在强扰流区，如果直接回收的话，会很容易危及母机的安全，因此，只能采用目前美军无人机空中加油所采用的引导流程对无人机进行柔性捕捉。但这种蜂群无人机回收过程复杂且时间过长。

(3)现有蜂群无人机并未采用可拆卸模块化设计，在实战中，若无人机只有部分损坏，由于不是模块化设计，只能采取整体更换，这将导致无人机成本过高，并且蜂群无人机的二次开发空间比较小。

(4)现有蜂群无人机并未采用可折叠式机翼设计以及并未实现折叠式机翼展开及折叠程序技术，蜂群无人机便携程度并不高。

解决以上问题及缺陷的难度为：

(1)实现蜂群无人机真正自主飞行即完全自主控制难度极大。

(2)实现蜂群无人机快速简便回收难度较大。

(3)实现蜂群无人机可拆卸模块化设计难度大。

(4)实现蜂群无人机折叠式机翼设计难度较大，折叠式机翼展开及折叠程序的编写难度一般。

解决以上问题及缺陷的意义为：

(1)实现蜂群无人机真正自主飞行即完全自主控制有利于蜂群无人机在实战中发挥重要作用；实战中空中飞行环境复杂，障碍因素多变且不可控，若实现了蜂群无人机完全自主控制之后，地面站只需下达任务程序，无人机自主规划飞行航线，自主躲避障碍因素，自主按照实际环境依程序编队飞行，若部分蜂群无人机损毁，可自主快速补充节点(每一台蜂群无人机就是一个节点)，恢复变换队形，切换飞行姿态或者人为干预，极大的增大了蜂群无人机在实战中的容错率。

(2)实现蜂群无人机快速简便回收有利于加快蜂群无人机的作战方式，还可以加快无人机作战循环时间，因为目前的军用无人机不仅飞行速度比较慢而且作战半径也比较小，所以，目前的军用无人机参与作战就要求在作战区域部署大量的作战基础设施。但是，如果在没有作战基地的地域发生军事冲突时，或是参与到不具备海上或空中控制权的战场环境中，面对无后勤补助和维护的军用无人机，用其介入到冲突的难度将大大增加。而本蜂群无人机在作战行动结束后，会很快地被母体回收，然后进行空中补给与维护，并再次被投入到作战区域，加快了作战循环时间，提高了作战效率。

(3)实现蜂群无人机可拆卸模块化设计，有利于进一步降低成本，在实际战场中，若蜂群无人机部分损坏但依然可回收时，可在任务结束后，进行针对性损坏维修或者部分更换，这也极大地延长蜂群无人机的使用寿命；其次，若蜂群无人机采用可拆卸模块化设计，其设计原理便可紧随技术前沿，设计方案也可时刻更新，其作战能力和作战方式将十分多元化，蜂群无人机搭载不同功能的模块可以实现不同功能的作战方式，并且可根据组合方式的不同，执行多元化任务。

(4)实现蜂群无人机折叠式机翼设计将有利于进一步提高蜂群无人机的便携性，蜂群无人机子体以折叠形式存储于母体无人机体内，这意味着同一母体无人机可挂载更多的子体无人机，进一步提高作战效率；其次，在执行打击任务时，可折叠其机翼，高速精确打击目标。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种导弹型折叠式集群无人机控制方法、系统、介质及无人机。

本发明是这样实现的，一种导弹型折叠式集群无人机控制系统，所述导弹型折叠式集群无人机控制系统包括：导弹型折叠式子体蜂群无人机、导弹型折叠式母体蜂群无人机。导弹型折叠式子体蜂群无人机以折叠态通过盘式可旋转安装槽安装于导弹型折叠式母体蜂群无人机内并锁定，在执行任务时，母体蜂群无人机收到指令，将通过盘式可旋转安装槽将子体蜂群无人机弹起并发射，即刻，子体蜂群无人机展开折叠机翼，开始寻找位置，自主编队飞行。

进一步，所述导弹型折叠式子体蜂群无人机、导弹型折叠式母体蜂群无人机包括：主体模块、动力模块、可折叠式机翼模块、任务模块。组装时，各个模块间通过可拆卸连接件连接，可拆卸连接件集成有各个模块间的电路连接端口以及锁死结构；在拆除时，解除锁死结构可独立拆下各个模块。

任务模块位于蜂群无人机机头部位，后与可折叠式机翼模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部的模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接可折叠式机翼模块的信号以及电力；

可折叠式机翼模块位于任务模块后，前与任务模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接任务模块的信号以及电力；后与主体模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接主体模块的信号以及电力；

主体模块位于可折叠式机翼模块后，前与可折叠式机翼模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接可折叠式机翼模块的信号以及电力；后与动力模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接动力模块的信号以及电力；

动力模块位于主体模块后，前与主体模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接主体模块的信号以及电力。

进一步，所述主体模块包括：飞行器中央控制系统和飞行器信息处理系统模块、飞行器通讯系统模块。飞行器中央控制系统和飞行器信息处理系统模块集成为一模块，通讯模块为独立模块，三者全部集成为主体模块；飞行器中央控制系统负责调整飞行模式、飞行姿态、飞行速度、飞行高度、飞行方位以及任务处理，飞行器信息处理模块接收各个传感器的信息后分析并处理信息，进一步发送给飞行器中央控制系统，进一步飞行器中央控制系统根据信息调整飞行模式、飞行姿态、飞行速度、飞行高度、飞行方位以及任务处理；飞行器通讯系统模块负责通讯处理，蜂群无人机通讯模块全部可相互通讯，并统一返回信息于地面站；地面站大数据处理后，发送指令，重新返回蜂群无人机群的飞行器信息处理模块，并给飞行器中央控制系统下达指令，进一步调整飞行模式、飞行姿态、飞行速度、飞行高度、飞行方位以及任务处理。

进一步，所述动力模块分为：螺旋桨式电力动力系统模块和微型涡轮喷气发动机系统模块。进一步，所述可折叠式机翼模块分为：折叠式平直翼系统模块和折叠式飞翼系统模块。螺旋桨式电力动力系统模块与折叠式平直翼系统模块组合，微型涡轮喷气发动机系统模块与折叠式飞翼系统模块组合。两种模块组合为蜂群无人机提供不同的动力配置，以满足不同的任务需求，当蜂群无人机以螺旋桨式电力动力系统模块与折叠式平直翼系统模块组合提供动力时，导弹型折叠式蜂群无人机从机头到机尾模块顺序为任务模块、主体模块、可折叠式机翼模块、动力模块；当蜂群无人机以微型涡轮喷气发动机系统模块与折叠式飞翼系统模块组合提供动力时，导弹型折叠式蜂群无人机从机头到机尾模块顺序为任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块。

进一步，所诉任务模块包括：图像传输模块、数据传输系统模块、采集系统模块、微型炸弹系统模块、头追系统模块、避障系统模块等可定制化可拆卸化模块。任务模块可根据任务需求，搭载不同的模块，执行不同的任务。

进一步，所述数据传输系统模块系统模块包括环境数据传输系统模块、气压数据传输系统模块、高度海拔数据传输系统模块、智能光流传感器传输系统模块、数字超声波系统传输模块；采集系统模块包括：图像采集系统模块、气压采集系统模块、高度海拔采集模块、光流采集系统模块、超声波系统采集模块、红外线采集模块。

进一步，所述全球定位系统模块包括：GPS全球定位系统模块、高精度RTK差分GPS航测系统模块；

微型炸弹系统模块包括：微型炸弹本体和打击瞄准模块；避障系统模块由障碍传感器模块和分析躲避模块构成。

所述可折叠式机翼模块包括：可折叠式展开机翼、可折叠式折叠机翼；

可折叠式展开机翼是可折叠式机翼模块的展开模式，机翼通过舵机驱动舵机主动齿并驱动机翼折叠件主动齿展开机翼；

可折叠式展开机翼是可折叠式机翼模块的折叠模式，机翼通过舵机驱动舵机主动齿并驱动机翼折叠件主动齿折叠机翼；

可折叠式展开螺旋桨连接于动力电机上，动力电机位于动力模块上，通过螺丝固定在的动力模块上，动力电机上固定有可折叠螺旋桨；

动力锂电池位于主体模块内部，其上部水平放置飞行器中央控制器，飞行器中央控制系统位于主体模块内部，其下部水平放置动力锂电池，图像处理模块本体处于任务模块内部，其信号以及电力通过导线连接至任务模块尾部的模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片；机翼折叠件从动齿位于可折叠机翼模块内部，与可折叠机翼通过齿轮啮合；

机翼折叠件主动齿位于可折叠机翼模块内部，与舵机从动齿以及可折叠机翼通过齿轮啮合；电子调速器位于动力模块内部，通过导线连接动力电机以及模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片；

舵机位于可折叠机翼模块中央内部，通过导线连接模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片，与舵机主动齿硬性连接。舵机主动齿位于舵机上，与舵机硬性连接。模块信号连接金属片位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块之间的信号传输；

模块电压连接金属片位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块之间的电力传输；

快速模块化卡槽位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块并且锁死；

模块电压连接金属片位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块之间的电力传输；

模块信号连接金属片位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块之间的信号传输；

快速模块化卡槽位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块并且锁死。

本发明的另一目的在于提供一种运行所述导弹型折叠式集群无人机控制系统的导弹型折叠式集群无人机控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述的导弹型折叠式集群无人机控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述的导弹型折叠式集群无人机控制方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明中蜂群无人机采用折叠式设计和模块化设计和盘式可旋转安装槽，地下可升降式蜂群无人机发射系统，极大提高其便携性以及蜂群无人机的机动性和威胁能力，此无人机系统运用十分多样化，作战理念具有创新和前瞻性的，提高无人机散布能力，空中发射和回收先进无人机群，其投入作战的规模可调、作战效应多样、经济可行性高，而且还能在各种冲突环境中提高作战资源利用效率，具有很高的军事应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的导弹型折叠式集群无人机折叠示意图。

图2是本发明实施例提供的导弹型折叠式集群无人机展开示意图。

图3是本发明实施例提供的可快拆的特殊性的无人机内部设计图及其动画。

图4是本发明实施例提供的可快拆的特殊性的无人机内部设计图及其动画。

图5是本发明实施例提供的可快拆的特殊性的任务模块设计图及其动画。

图6是本发明实施例提供的可快拆的特殊性的可折叠式机翼模块设计图及其动画。

图7是本发明实施例提供的可快拆的特殊性的主体模块设计图及其动画。

图8是本发明实施例提供的可快拆的特殊性的动力模块设计图及其动画。

图中：1、任务模块；2、可折叠式机翼模块；3、主体模块；4、动力模块；5、可折叠式展开机翼；6、可折叠式折叠机翼；7、可折叠式展开螺旋桨；8、动力电机；9、动力锂电池；10、飞行器中央控制系统；11、图像处理模块本体；12、机翼折叠件从动齿；13、机翼折叠件主动齿；14、电子调速器；15、舵机；16、舵机主动齿；17、模块信号连接金属片；18、模块电压连接金属片；19、快速模块化卡槽；20、电压连接金属片；21、信号连接金属片；22、模块化卡槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，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，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种导弹型折叠式集群无人机控制方法、系统、介质及无人机，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的导弹型折叠式集群无人机控制方法包括以下步骤：

步骤一：根据所执行的任务的特殊性，组装可快拆的特殊性的主体模块、动力模块、可折叠式机翼模块、任务模块，构成单个子体无人机。

步骤二：根据任务需求，组装不同数量的子体无人机以构成子体蜂群无人机群。同样的，组装母体无人机，其后子体蜂群无人机群以折叠形式存于母体无人机体盘式可旋转安装槽内，同样的，母体无人机以折叠形式挂载于载人或无人飞行器系统上。

步骤三：载人或无人飞行器系统挂载着母体导弹型折叠式蜂群无人机起飞开始执行任务。随后，载人或无人飞行器系统与蜂群无人机主体中的通讯模块建立通讯，地面站控制中心开始与蜂群主体模块中的通讯模块建立通讯。

步骤四：载人或无人飞行器携带导弹型蜂群无人机进入半执行任务范围，母体无人机中的采集模块开始工作，采集如图像采集、气压采集、高度海拔采集、光流采集、超声波采集、GPS位置采集等；由于载人或无人飞行器系统与蜂群无人机装有通讯模块，可共享数据，共同分析，之后通过数传系统模块传与地面站控制中心，地面站控制中心初步规划路径与任务后再传与蜂群无人机，准备执行任务。

步骤五：载人或无人飞行器携带导弹型蜂群无人机进入可执行任务范围。裁人或无人飞行器释放导弹型蜂群无人机母体。随即，母体蜂群无人机开始工作：母体可折叠式机翼模块开始工作，展开折叠形式，开始独立飞行；

步骤六：母体蜂群无人机稳定飞行后(约5秒)，开始释放子体蜂群无人机。释放过程为：母体蜂群无人机执行释放任务，由中央控制器下达指令于盘式可旋转安装槽，盘式旋转安装槽接收到指令，立即就位释放：旋转盘式可旋转安装槽，将最接近盘式旋转安装槽正上方顶部的子体分蜂群无人机旋转至正上方发射口，盘式可旋转安装槽随即抬起可自恢复弹射器，子体蜂群无人机被抬起，发射就位(约1秒)，随即，盘式可旋转安装槽上的可自恢复弹射器释放弹能，子体蜂群无人机立刻被弹射释放。

步骤七：释放后，子体可折叠式机翼模块随即开始工作，展开折叠形式，开始独立飞行。每一架子体蜂群无人机从释放到稳定飞行需5秒左右。每一架无人机上的通讯系统开始工作，相互建立联系，编队飞行，开始执行任务。

步骤八：任务执行完成后，由地面站控制中心发出指令回收，子体蜂群无人机逐渐靠近母体无人机，当靠近到母体蜂群无人机盘式可旋转安装槽正上方时，子体蜂群可折叠式机翼模块收到中央控制器指令，快速折叠，同时动力减小为零，转换为折叠形式，落入安装槽。与此同时，盘式可旋转安装槽内部的电磁吸附器开始工作，引领落下的子体无人机至正确的槽位。回收完毕后舵机带动盘式可旋转安装槽转动，新的安装槽空位正对于上方，每次回收时，绝对距离最近的子体无人机率先靠近母体无人机，其余无人机保持飞行，回收完毕后，再进行其余子体回收。继续回收新的子体无人机至完全回收完毕。母体无人机接收指令返航或其他操作至任务完成。

本发明提供的导弹型折叠式集群无人机控制方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的导弹型折叠式集群无人机控制方法仅仅是一个具体实施例而已。

如图2-图8所示，本发明提供的导弹型折叠式集群无人机系统包括：导弹型折叠式子体蜂群无人机、导弹型折叠式母体蜂群无人机。

导弹型折叠式子体蜂群无人机、导弹型折叠式母体蜂群无人机包括：主体模块3、动力模块4、可折叠式机翼模块2、任务模块1。

任务模块1：任务模块1位于蜂群无人机机头部位，后与可折叠式机翼模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部的模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接可折叠式机翼模块的信号以及电力。

可折叠式机翼模块2：可折叠式机翼模块2位于任务模块1后，前与任务模块1通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接任务模块的信号以及电力；后与主体模块1通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接主体模块的信号以及电力。

主体模块3：主体模块3位于可折叠式机翼模块2后，前与可折叠式机翼模块2通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接可折叠式机翼模块的信号以及电力；后与动力模块4通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接动力模块4的信号以及电力。

动力模块4：动力模块4位于主体模块3后，前与主体模块3通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接主体模块3的信号以及电力。

主体模块3包括：飞行器中央控制系统10和飞行器信息处理系统模块、飞行器通讯系统模块。

动力模块4分为：螺旋桨式电力动力系统模块和微型涡轮喷气发动机系统模块。

可折叠式机翼模块分为：折叠式平直翼系统模块和折叠式飞翼系统模块；任务模块包括：数据传输系统模块、采集系统模块、全球定位系统模块、微型炸弹系统模块、路径规划系统模块、头追系统模块、避障系统模块等可定制化可拆卸化模块。

数据传输系统模块系统模块包括环境数据传输系统模块、气压数据传输系统模块、高度海拔数据传输系统模块、智能光流传感器传输系统模块、数字超声波系统传输模块等；采集系统模块包括：图像采集系统模块、气压采集系统模块、高度海拔采集模块、光流采集系统模块、超声波系统采集模块、红外线采集模块等。

全球定位系统模块包括：GPS全球定位系统模块、高精度RTK差分GPS航测系统模块。

微型炸弹系统模块包括：微型炸弹本体和打击瞄准模块；避障系统模块由障碍传感器模块和分析躲避模块构成。

可折叠式展开机翼5：可折叠式展开机翼5是可折叠式机翼模块2的展开模式。机翼通过舵机驱动舵机主动齿并驱动机翼折叠件主动齿展开机翼。

可折叠式折叠机翼6：可折叠式展开机翼6是可折叠式机翼模块2的折叠模式。机翼通过舵机驱动舵机主动齿并驱动机翼折叠件主动齿折叠机翼。

可折叠式展开螺旋桨7：可折叠式展开螺旋桨7连接于动力电机8上。动力电机8位于动力模块4上，通过螺丝固定在的动力模块4上，动力电机8上固定有可折叠螺旋桨。

动力锂电池9位于主体模块3内部。其上部水平放置飞行器中央控制器10。飞行器中央控制系统10位于主体模块3内部。其下部水平放置动力锂电池9。图像处理模块本体11处于任务模块1内部，其信号以及电力通过导线连接至任务模块尾部的模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片20。机翼折叠件从动齿12位于可折叠机翼模块2内部，与可折叠机翼通过齿轮啮合。

机翼折叠件主动齿13位于可折叠机翼模块2内部，与舵机从动齿以及可折叠机翼通过齿轮啮合。电子调速器14位于动力模块4内部，通过导线连接动力电机8以及模块信号连接金属片17以及模块电压连接金属片18。

舵机15位于可折叠机翼模块2中央内部，通过导线连接模块信号连接金属片17以及模块电压连接金属片18，与舵机15主动齿硬性连接。舵机主动齿16位于舵机15上，与舵机15硬性连接。模块信号连接金属片17位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块1、可折叠式机翼模块2、主体模块3、动力模块4，连接每个模块之间的信号传输。

模块电压连接金属片18位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块1、可折叠式机翼模块2、主体模块3、动力模块4，连接每个模块之间的电力传输。

快速模块化卡槽19位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块1、可折叠式机翼模块2、主体模块3、动力模块4，连接每个模块并且锁死。

模块电压连接金属片20位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块1、可折叠式机翼模块2、主体模块3、动力模块4，连接每个模块之间的电力传输。

模块信号连接金属片21位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块1、可折叠式机翼模块2、主体模块3、动力模块4，连接每个模块之间的信号传输。

快速模块化卡槽22位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块1、可折叠式机翼模块2、主体模块3、动力模块4，连接每个模块并且锁死。

本发明的子体无人机安装槽对应配对过程为：每一子体无人机和每一个安装槽内部都配有测距模块，当回收时，安装槽中测距模块开始发射信号源，时间为3分钟，子体无人机返航至测距模块信号范围内时，开始寻找对应的安装槽的信号源，同时飞控接受这种信号控制子体无人机移动至安装槽上方5cm时，机翼模块收到飞控指令，快速折叠，同时动力减小为零，转换为折叠形式，落入安装槽。至此配对完成。当子体无人机无法返航或者损毁严重时，超过该模块发射信号时间后，模块停止工作并收回安装槽。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包括在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导弹型折叠式集群无人机控制系统，其特征在于，所述导弹型折叠式集群无人机控制系统包括：导弹型折叠式子体蜂群无人机、导弹型折叠式母体蜂群无人机；

弹型折叠式子体蜂群无人机，以折叠态通过盘式可旋转安装槽安装于导弹型折叠式母体蜂群无人机内并锁定，在执行任务时，母体蜂群无人机收到指令，将通过盘式可旋转安装槽将子体蜂群无人机弹起并发射，即刻，子体蜂群无人机展开折叠机翼，开始寻找位置，自主编队飞行。

2.如权利要求1所述的导弹型折叠式集群无人机控制系统，其特征在于，所述导弹型折叠式子体蜂群无人机、导弹型折叠式母体蜂群无人机包括：主体模块、动力模块、可折叠式机翼模块、任务模块；

任务模块位于蜂群无人机机头部位，后与可折叠式机翼模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部的模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接可折叠式机翼模块的信号以及电力；

可折叠式机翼模块位于任务模块后，前与任务模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接任务模块的信号以及电力；后与主体模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接主体模块的信号以及电力；

主体模块位于可折叠式机翼模块后，前与可折叠式机翼模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接可折叠式机翼模块的信号以及电力；后与动力模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过尾部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接动力模块的信号以及电力；

动力模块位于主体模块后，前与主体模块通过快速模块卡槽连接并锁死，通过前部模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片连接主体模块的信号以及电力。

3.如权利要求2所述的导弹型折叠式集群无人机控制系统，其特征在于，所述主体模块包括：飞行器中央控制系统和飞行器信息处理系统模块、飞行器通讯系统模块。

4.如权利要求2所述的导弹型折叠式集群无人机控制系统，其特征在于，所述动力模块分为：螺旋桨式电力动力系统模块和微型涡轮喷气发动机系统模块。

5.如权利要求2所述的导弹型折叠式集群无人机控制系统，其特征在于，所述可折叠式机翼模块分为：折叠式平直翼系统模块和折叠式飞翼系统模块；任务模块包括：数据传输系统模块、采集系统模块、全球定位系统模块、微型炸弹系统模块、路径规划系统模块、头追系统模块、避障系统模块等可定制化可拆卸化模块。

6.如权利要求5所述的导弹型折叠式集群无人机控制系统，其特征在于，所述数据传输系统模块系统模块包括环境数据传输系统模块、气压数据传输系统模块、高度海拔数据传输系统模块、智能光流传感器传输系统模块、数字超声波系统传输模块；采集系统模块包括：图像采集系统模块、气压采集系统模块、高度海拔采集模块、光流采集系统模块、超声波系统采集模块、红外线采集模块；

所述全球定位系统模块包括：GPS全球定位系统模块、高精度RTK差分GPS航测系统模块；

微型炸弹系统模块包括：微型炸弹本体和打击瞄准模块；避障系统模块由障碍传感器模块和分析躲避模块构成。

7.如权利要求2所述的导弹型折叠式集群无人机控制系统，其特征在于，所述可折叠式机翼模块包括：可折叠式展开机翼、可折叠式折叠机翼；

可折叠式展开机翼是可折叠式机翼模块的展开模式，机翼通过舵机驱动舵机主动齿并驱动机翼折叠件主动齿展开机翼；

可折叠式展开机翼是可折叠式机翼模块的折叠模式，机翼通过舵机驱动舵机主动齿并驱动机翼折叠件主动齿折叠机翼；

可折叠式展开螺旋桨连接于动力电机上，动力电机位于动力模块上，通过螺丝固定在的动力模块上，动力电机上固定有可折叠螺旋桨；

动力锂电池位于主体模块内部，其上部水平放置飞行器中央控制器，飞行器中央控制系统位于主体模块内部，其下部水平放置动力锂电池，图像处理模块本体处于任务模块内部，其信号以及电力通过导线连接至任务模块尾部的模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片；机翼折叠件从动齿位于可折叠机翼模块内部，与可折叠机翼通过齿轮啮合；

机翼折叠件主动齿位于可折叠机翼模块内部，与舵机从动齿以及可折叠机翼通过齿轮啮合；电子调速器位于动力模块内部，通过导线连接动力电机以及模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片；

舵机位于可折叠机翼模块中央内部，通过导线连接模块信号连接金属片以及模块电压连接金属片，与舵机主动齿硬性连接，舵机主动齿位于舵机上，与舵机硬性连接。模块信号连接金属片位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块之间的信号传输；

模块电压连接金属片位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块之间的电力传输；

快速模块化卡槽位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块并且锁死；

模块电压连接金属片位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块之间的电力传输；

模块信号连接金属片位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块之间的信号传输；

快速模块化卡槽位于每个模块前部以及尾部，包括任务模块、可折叠式机翼模块、主体模块、动力模块，连接每个模块并且锁死。

8.一种运行权利要求1～7任意一项所述导弹型折叠式集群无人机控制系统的导弹型折叠式集群无人机控制方法。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求8所述的导弹型折叠式集群无人机控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求8所述的导弹型折叠式集群无人机控制方法。

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