CN115465465B - 一种野战无人机动态回收装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种野战无人机动态回收装置及方法，装置包括捕捉网及拉网机构，所述拉网机构包括至少三个飞行器，各个所述飞行器分别与相对应的所述捕捉网的一角固定连接，用于驱动所述捕捉网上下或者水平移动，以使所述捕捉网水平张开。本发明的有益效果是：可彻底的消除野战无人机所背负的内置回收装置的机载脏重死重，从而优化精简机体设计，大幅增加野战无人机的载油和载弹量，使其专司飞行担当重任，提高了野战无人机的飞行性能，另一方面，在对野战无人机进行动态的回收时，无人机被捕捉网捕获前的飞行动能已经被彻底消耗掉，使得野战无人机在回收时不容易被折损，复用率高。
Description
技术领域
本发明涉及无人机助降回收技术领域，尤其涉及一种野战无人机动态回收装置及方法。
背景技术
由于野战环境缺乏助降滑行机场，目前对于野战无人机(固定翼)的回收，中大型的基本上都是采用减速降落伞加减震气囊综合助降回收系统，受控坠地的间接方式回收(如申请号为201820830029.6中公开的一种无人机回收系统及无人机)；而微小型的则多是采用直接滑落、撞击静态网、挂钩等直接的方式回收(如申请号为201520332435.6中公开的一种无人机撞网回收系统)。
因此，现役中大型野战无人机结构设计的都较为复杂与沉重，且机体的重心舱位、中部机背，前后机腹等重要部位，都得满足和让位于降落伞包、射伞火箭、悬挂索、外挂点、减震气囊等等庞杂的助降回收系统装置的容纳空间及其投射和释放的开口位置，更甚地，这些回收系统装置的重量往往高达整机系统的5-10％，但这却都是野战无人机在执行整个飞行任务时，不得不全程时刻所背负的无益地脏重与死重，现已成为限制和阻碍野战无人机飞行根本性能的严重桎梏与瓶颈。
另外，微小型野战无人机采用直接滑落、钩挂、撞击静态网等直接的回收方式，则存在动能冲量缓冲释放的不及时不彻底，容易造成机体折损，复用率无法保证等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种野战无人机动态回收装置及方法，解决现有技术中的中大型野战无人机在执行整个飞行任务时，不得不全程时刻背负庞杂的助降回收系统装置的脏重与死重，限制了中大型野战无人机的飞行性能，同时，微小型野战无人机采用直接滑落、钩挂、撞击静态网等直接的回收方式，存在动能冲量缓冲释放的不及时不彻底，容易造成机体折损，复用率低的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种野战无人机动态回收装置，包括：
捕捉网；
拉网机构，所述拉网机构包括至少三个飞行器，各个所述飞行器分别与相对应的所述捕捉网的一角固定连接，用于驱动所述捕捉网上下或者水平移动，以使所述捕捉网水平张开。
进一步的，所述捕捉网由柔软线材编织成多格子网。
进一步的，所述捕捉网包括中心区和辅助区，所述中心区的网格密度大于所述辅助区的网格密度，所述中心区为双层网兜结构。
进一步的，所述捕捉网为一多边形结构，所述飞行器的数量大于或等于所述捕捉网的角的数量。
进一步的，所述拉网机构还包括至少三个吊装绳，各个所述吊装绳的一端分别与相对应的所述捕捉网的一角固定连接，各个所述吊装绳的另一端分别与相对应的所述飞行器固定连接。
进一步的，所述吊装绳由若干个索纲构成，且所述吊装绳的数量与所述飞行器的数量相等。
进一步的，所述飞行器由若干个多轴旋翼无人机构成。
进一步的，所述野战无人机动态回收装置，还包括中控机构，所述中控机构包括控制台、信号发射器及飞控软件，所述信号发射器和所述飞控软件均安装于所述控制台上，所述飞控软件用以控制各个所述多轴旋翼无人机编组飞行，所述信号发射器用以发射飞控指令指挥回收过程。
本发明还提供了一种野战无人机动态回收方法，适用于所述野战无人机动态回收装置，包括如下步骤：
兜网回收法，各个所述飞行器编队起飞，带动所述捕捉网飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，所述捕捉网呈前高后低的形式张开，并待命接应；待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个所述飞行器主动向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网位于待回收的野战无人机的正下方；各个所述飞行器同步向上提拉所述捕捉网，主动将待回收的野战无人机兜入网中；各个所述飞行器回程并放下所回收的野战无人机，完成整个待回收的野战无人机的回收程序。
本发明还提供了一种野战无人机动态回收方法，适用于所述野战无人机动态回收装置，包括如下步骤：
滑落回收法，各个所述飞行器编队起飞，带动所述捕捉网飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，所述捕捉网呈前高后低的形式张开，并待命接应；待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个所述飞行器主动向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网位于待回收的野战无人机的正下方，直至待回收的野战无人机因关机滑行慢至失速，而自行失去飞行动能下坠入网被捕获；各个所述飞行器回程并放下所回收的野战无人机，完成整个待回收的野战无人机的回收程序。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：当需要对野战无人机进行回收时，各个飞行器按照回收指令起飞，带动捕捉网飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，捕捉网呈前高后低的形式张开，并待命接应，待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个飞行器主动向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网位于待回收的野战无人机的正下方，此时，可以通过各个飞行器同步向上提拉捕捉网，主动将待回收的野战无人机兜入网中，或者，直至待回收的野战无人机因关机滑行慢至失速，而自行失去飞行动能下坠入网被捕获，各个飞行器回程并放下所回收的野战无人机，完成整个所回收的野战无人机的回收程序，可彻底的消除野战无人机所背负的内置回收装置的机载脏重死重，从而优化精简机体设计，大幅增加野战无人机的载油和载弹量，使其专司飞行担当重任，提高了野战无人机的飞行性能，另一方面，在对野战无人机进行动态的回收时，无人机被捕捉网捕获前的飞行动能已经被彻底消耗掉，使得野战无人机在回收时不容易被折损，复用率高。
附图说明
图1是本发明提供的一种野战无人机动态回收装置采用兜网回收法中无人机触网瞬间状态的结构示意图；
图2是本发明提供的一种野战无人机动态回收装置采用滑落回收法中无人机滑落触网瞬间状态的结构示意图；
图3是图1中的A处的放大图；
图中：100-捕捉网、200-拉网机构、210-飞行器、211-多轴旋翼无人机、220-吊装绳、221-索纲。
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，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种野战无人机动态回收装置，其结构如图1和图2所示,包括捕捉网100及拉网机构200，所述拉网机构200包括至少三个飞行器210，各个所述飞行器210分别与相对应的所述捕捉网100的一角固定连接，用于驱动所述捕捉网100上下或者水平移动，以使所述捕捉网100水平张开。
当需要对野战无人机进行回收时，各个所述飞行器210按照回收指令起飞，带动所述捕捉网100飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，所述捕捉网100呈前高后低的形式张开，并待命接应，待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个所述飞行器210主动向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网100位于待回收的野战无人机的正下方，此时，可以通过各个所述飞行器210同步向上提拉所述捕捉网100，主动将待回收的野战无人机兜入网中，或者，直至待回收的野战无人机因关机滑行慢至失速，而自行失去飞行动能下坠入网被捕获，各个所述飞行器210回程并放下所回收的野战无人机，完成整个所回收的野战无人机的回收程序，可彻底的消除野战无人机所背负的内置回收装置的机载脏重死重，从而优化精简机体设计，大幅增加野战无人机的载油和载弹量，使其专司飞行担当重任，提高了野战无人机的飞行性能，另一方面，在对野战无人机进行动态的回收时，无人机被所述捕捉网100捕获前的飞行动能已经被彻底消耗掉，使得野战无人机在回收时不容易被折损，复用率高。
作为优选的实施例，请参考图1，所述捕捉网100由柔软线材编织成多格子网，该线材为高拉力且高弹性的轻质线材，可有效承受住野战无人机的重量，并能通过网格吸能变形和缠绕，尽力快速的释放掉野战无人机的入网动能。
作为优选的实施例，请参考图1和图2，所述捕捉网100包括中心区和辅助区，所述中心区的网格密度大于所述辅助区的网格密度，且所述中心区为双层网兜结构，由于在回收野战无人机时，会尽可能让待回收的野战无人机落入所述中心区，所述中心区会承受野战无人机的重量，将所述中心区的网格密度设置的大于所述辅助区的网格密度，并将所述中心区设置成双层网兜结构，不仅可以提高所述捕捉网100的捕捉效率和使用寿命，也能避免所述捕捉网100的局部破裂，从而能够持续通过网格吸能变形和缠绕，并释放掉野战无人机的入网动能。
作为优选的实施例，请参考图1和图2，所述捕捉网100为一多边形结构，所述飞行器210的数量大于或等于所述捕捉网100的角的数量，可根据待回收的野战无人机的大小、形状、航速、轻重等参数选择大小、形状、拉力、弹性、强度、载荷力合适的所述捕捉网100。
作为优选的实施例，请参考图1和图2，所述拉网机构200还包括至少三个吊装绳220，各个所述吊装绳220的一端分别与相对应的所述捕捉网100的一角固定连接，各个所述吊装绳220的另一端分别与相对应的所述飞行器210固定连接，使得所述飞行器210通过相对应的所述吊装绳220可以与所述捕捉网100的各个角固定连接，同时又有效的避免各个所述飞行器210直接与所述捕捉网100的各个角固定连接而在回收野战无人机时发生缠绕事故，不能有效的抵抗牵拉所述捕捉网100，影响所述捕捉网100发生弯曲变形和摇摆震荡。
作为优选的实施例，请参考图3，所述吊装绳220由若干个索纲221构成，所述索纲221具有较高弹力，且所述吊装绳220的数量与所述飞行器210的数量相等，一方面保证了所述吊装绳220的使用性能，另一方面，使得所述吊装绳220可以在各个所述飞行器210的作用下抵抗牵拉所述捕捉网100。
作为优选的实施例，请参考图3，所述飞行器210由若干个多轴旋翼无人机211构成，可根据待回收的野战无人机的大小、形状、航速、轻重等参数选择强度、最大载荷力合适的所述多轴旋翼无人机211。
作为优选的实施例，所述野战无人机动态回收装置还包括中控机构，所述中控机构包括控制台、信号发射器及飞控软件，所述信号发射器和所述飞控软件均安装于所述控制台上，所述飞控软件用以控制各个所述多轴旋翼无人机编组飞行，所述信号发射器用以发射飞控指令指挥回收过程，各个所述多轴旋翼无人机211，执行的是一种"蜂群编组'形式，它受本身自我编程的自主控制完成常规的预设协调任务，同时又所述控制台发出的临时飞控修正指令来工作。
本发明还提供了一种野战无人机动态回收方法，适用于所述野战无人机动态回收装置，包括如下步骤：
兜网回收法，各个所述飞行器210编队起飞，带动所述捕捉网100飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，所述捕捉网100呈前高后低的形式张开，并待命接应；待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个所述飞行器210主动向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网100位于待回收的野战无人机的正下方；各个所述飞行器210同步向上提拉所述捕捉网100，主动将待回收的野战无人机兜入网中；各个所述飞行器210回程并放下所回收的野战无人机，完成整个待回收的野战无人机的回收程序。
本发明还提供了一种野战无人机动态回收方法，适用于所述野战无人机动态回收装置，包括如下步骤：
滑落回收法，各个所述飞行器210编队起飞，带动所述捕捉网100飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，所述捕捉网100呈前高后低的形式张开，并待命接应；待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个所述飞行器210主动向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网100位于待回收的野战无人机的正下方，直至待回收的野战无人机因关机滑行慢至失速，而自行失去飞行动能下坠入网被捕获；各个所述飞行器210回程并放下所回收的野战无人机，完成整个待回收的野战无人机的回收程序。
为了更好地理解本发明，以下结合图1-图3对本发明的技术方案的工作原理进行详细说明：
当需要对野战无人机进行回收时，在所述控制台的协调指令下，各个所述多轴旋翼无人机211按照“蜂群编组”形式起飞，带动所述捕捉网100飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，所述捕捉网100呈前高后低的形式张开，并待命接应，待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个所述多轴旋翼无人机211主动带动所述捕捉网100向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网100位于待回收的野战无人机的正下方，此时，各个所述多轴旋翼无人机211同步向上提拉所述捕捉网100，主动将待回收的野战无人机兜入网中，或者，直至待回收的野战无人机因关机滑行慢至失速，而自行失去飞行动能下坠入网被捕获，各个所述多轴旋翼无人机211回程并放下所回收的野战无人机，完成整个所回收的野战无人机的回收程序，可彻底的消除野战无人机所背负的内置回收装置的机载脏重死重，从而优化精简机体设计，大幅增加野战无人机的载油和载弹量，使其专司飞行担当重任，提高了野战无人机的飞行性能，另一方面，在对野战无人机进行动态的回收时，无人机被所述捕捉网100捕获前的飞行动能已经被彻底消耗掉，使得野战无人机在回收时不容易被折损，复用率高。
本发明提供的一种野战无人机动态回收装置及方法具有以下有益效果：
(1)兜网回收法，具有回收快，范围小，无冲撞，受损少的优点，滑落回收法，具备稳妥性，冲撞小，受损少的优点，不同规格型号的系统装置对所需回收的野战无人机对象的大小、形状、航速、轻重等参数变化的广谱适应性强，回收安全可靠，高效快捷，整个回收过程基本没有重大消耗和损失，又从根本上控制了回收成本；
(2)对于中大型野战无人机，可彻底的消除中大型野战无人机所背负的内置回收装置的机载脏重死重，从而优化精简机体设计，大幅增加中大型野战无人机的载油和载弹量，使其专司飞行担当重任，提高了中大型野战无人机的飞行性能；
(3)可根据待回收的野战无人机的大小、形状、航速、轻重等参数选择强度、最大载荷力合适的所述捕捉网100和所述多轴旋翼无人机211，从而在对野战无人机进行动态的回收时，在对野战无人机进行动态的回收时，无人机被所述捕捉网100捕获前的飞行动能已经被彻底消耗掉，使得野战无人机在回收时不容易被折损，复用率高，同时，也能够主动忽视各种地面、水面、山地、森林、沙漠等复杂因素的影响，准确快速完成野战环境下的野战无人机动态回收工作。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种野战无人机动态回收方法，其特征在于，所述野战无人机动态回收方法基于野战无人机动态回收装置来执行，所述野战无人机动态回收装置，包括：
捕捉网；
拉网机构，所述拉网机构包括至少三个飞行器，各个所述飞行器分别与相对应的所述捕捉网的一角固定连接，用于驱动所述捕捉网上下或者水平移动，以使所述捕捉网水平张开；
所述野战无人机动态回收方法有两种，分别包括如下步骤：
兜网回收法，各个所述飞行器编队起飞，带动所述捕捉网飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，所述捕捉网呈前高后低的形式张开，并待命接应；待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个所述飞行器主动向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网位于待回收的野战无人机的正下方；各个所述飞行器同步向上提拉所述捕捉网，主动将待回收的野战无人机兜入网中；各个所述飞行器回程并放下所回收的野战无人机，完成整个待回收的野战无人机的回收程序；
滑落回收法，各个所述飞行器编队起飞，带动所述捕捉网飞行至待回收的野战无人机预设回收航线的下方，沿待回收的野战无人机飞行方向，所述捕捉网呈前高后低的形式张开，并待命接应；待回收的野战无人机沿着预设回收航线飞行，并主动下滑减速直至关机滑行时，各个所述飞行器主动向前迎接待回收的野战无人机，并与待回收的野战无人机同向同速飞行，且保持所述捕捉网位于待回收的野战无人机的正下方，直至待回收的野战无人机因关机滑行慢至失速，而自行失去飞行动能下坠入网被捕获；各个所述飞行器回程并放下所回收的野战无人机，完成整个待回收的野战无人机的回收程序。
2.根据权利要求1所述的野战无人机动态回收方法，其特征在于，所述捕捉网由柔软线材编织成多格子网。
3.根据权利要求2所述的野战无人机动态回收方法，其特征在于，所述捕捉网包括中心区和辅助区，所述中心区的网格密度大于所述辅助区的网格密度，所述中心区为双层网兜结构。
4.根据权利要求3所述的野战无人机动态回收方法，其特征在于，所述捕捉网为一多边形结构，所述飞行器的数量大于或等于所述捕捉网的角的数量。
5.根据权利要求4所述的野战无人机动态回收方法，其特征在于，所述拉网机构还包括至少三个吊装绳，各个所述吊装绳的一端分别与相对应的所述捕捉网的一角固定连接，各个所述吊装绳的另一端分别与相对应的所述飞行器固定连接。
6.根据权利要求5所述的野战无人机动态回收方法，其特征在于，所述吊装绳由若干个索纲构成，且所述吊装绳的数量与所述飞行器的数量相等。
7.根据权利要求6所述的野战无人机动态回收方法，其特征在于，所述飞行器由若干个多轴旋翼无人机构成。
8.根据权利要求7所述的野战无人机动态回收方法，其特征在于，还包括中控机构，所述中控机构包括控制台、信号发射器及飞控软件，所述信号发射器和所述飞控软件均安装于所述控制台上，所述飞控软件用以控制各个所述多轴旋翼无人机编组飞行，所述信号发射器用以发射飞控指令指挥回收过程。
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| CN114153223A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-03-08 | 航天科工微电子系统研究院有限公司 | 一种对集群无人机的网式捕捉系统及方法 |
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