CN116534268A - 自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞行器降落拦阻技术领域，特别涉及一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统及其方法。其系统包括升降模块、拦阻网模块、拦阻网滑块、三光吊舱模块、监测单元、主控单元，拦阻网模块包括拦阻网主绳、拦阻网副绳，拦阻网主绳固定在升降模块顶部，升降模块底部安装在拦阻平台，拦阻网滑块滑动连接在拦阻网主绳上，相对的两个拦阻网滑块通过拦阻网副绳连接，多组拦阻网副绳交叉形成拦阻网，监测单元连接在拦阻网滑块上，三光吊舱模块连接在升降模块顶部，主控单元分别与升降模块、拦阻网滑块、三光吊舱模块、监测单元建立连接。本发明解决飞行器在全环境况下超短时间内安全稳定的拦阻式回收着舰、着车或着陆的问题。

Description

自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统及其方法

技术领域

本发明涉及飞行器降落拦阻技术领域，特别涉及一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统及其方法。

背景技术

当各类飞行器在着陆时，对周围环境因素非常敏感，例如民用航空客机或军用战机等在无风的晴朗天气选择降落在固定地面上，则降落过程中就非常的安全、稳定，对于飞行器本身而言，在这种天气环境下降落也是对机体外部或内部的所有构成结构来说影响最小的，对于机载设备来说冲击振动也是最小的。可随着全球气候变化不定，固定地面机场、大型舰船、小型车载无人机、热带雨林或台岛等区域也会经常受到狂风、暴雨、砂尘等多种恶劣天气，此时对于飞行器本体而言，生产总体单位虽对机身、发动机等总成部件做了各种优化，但是在恶劣气候条件下降落时，对于地面、舰船、车辆等着陆区域没有辅助降落系统，则降落事故依然会大概率出现。为了辅助飞行器在恶劣条件下进行降落，产生了各种飞机器辅助降落装置。

现有飞机器辅助降落装置有以下几种：

1）如现有的航母拦阻系统：航母阻拦索阻拦装置涉及机械、电气、液压等诸多高新技术，是硕大而庞杂的大工程。阻拦钢索需要直接承受舰载机尾钩的冲击力和阻拦力，又要具备较高的抗疲劳连续工作性能，硬度和韧性的要求对阻拦索材质工艺提出严苛要求。舰载机阻拦原理技术十分不易。其全系统安装空间大、造价成本高、建造周期长、难以小型化等诸多缺点。

2）鱼叉格栅系统：自动化水平低，智能化水平低，对飞行员驾驶精度要求较高，降落周期较长，效率较低，不能适用于高海况或极端恶劣的环境区域等诸多缺点。

3）熊阱助降系统：系统功能单一且自动化水平低，主要依赖飞行员进行迫降，降落不稳定，效率低，不能适用于高海况或极端恶劣的环境区域等诸多缺点。

4）捕网助降系统：功能单一、人员操作繁琐、安全性低、无智能化系统、主要依赖飞行员进行迫降，降落不稳定，效率低，不能适用于高海况或极端恶劣的环境区域等诸多缺点。

发明内容

本发明提供一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统及其方法，旨在解决各类飞行器在全天候全环境况下超短时间内安全稳定的拦阻式回收着舰、着车或着陆的问题。

本发明提供一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，包括升降模块、拦阻网模块、拦阻网滑块、用于发出引导光线的三光吊舱模块、捕获飞行器位置的监测单元、主控单元，所述拦阻网模块包括拦阻网主绳、拦阻网副绳，所述拦阻网主绳固定在升降模块顶部，所述升降模块底部安装在拦阻平台，所述拦阻网滑块滑动连接在拦阻网主绳上，相对的两个所述拦阻网滑块通过拦阻网副绳连接，多组所述拦阻网副绳交叉形成拦阻网，所述监测单元连接在拦阻网滑块上，所述三光吊舱模块连接在升降模块顶部，所述主控单元分别与升降模块、拦阻网滑块、三光吊舱模块、监测单元建立连接。

作为本发明的进一步改进，所述拦阻网滑块包括第一滑块主体、第二滑块主体、驱动轮，所述第一滑块主体和第二滑块主体采用哈夫式连接，所述驱动轮连接在第一滑块主体内，所述拦阻网主绳穿过第一滑块主体和第二滑块主体之间并与驱动轮连接。

作为本发明的进一步改进，所述驱动轮为齿轮，所述拦阻网主绳表面设有齿条，所述拦阻网主绳和驱动轮之间通过齿条和齿轮啮合连接。

作为本发明的进一步改进，所述拦阻平台内设有嵌入式卡槽，所述升降模块的底部与嵌入式卡槽连接，在所述升降模块为收缩状态时，所述升降模块、拦阻网模块、拦阻网滑块均设置在嵌入式卡槽内。

作为本发明的进一步改进，所述监测单元包括视觉传感器、距离传感器、力矩传感器、温度传感器、压力传感器、角度传感器。

作为本发明的进一步改进，所述三光吊舱模块包括可见光发射器、红外光发射器、激光发射器，所述三光吊舱模块还集成视觉传感系统、雷达或红外传感系统、风力传感器、水平位移传感器。

作为本发明的进一步改进，所述拦阻网主绳的每个顶角处均连接一个升降模块，每个所述升降模块独立调节拦阻网主绳对应顶角处的升降高度。

作为本发明的进一步改进，所述升降模块包括多个升降段，多个所述升降段依次对接。

本发明还提供一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻方法，包括以下步骤：

S1.当飞行器进入捕获范围后，主控单元接收飞行器的降落信号，通过三光吊舱模块跟踪飞行器的方位信息，当检测到飞行器的结构时，主控单元控制升降模块将拦阻网模块顶升出拦阻平台；

S2.通过视觉传感系统、雷达或红外传感系统检测平台上是否具备飞行器降落条件，并将检测信号发送至主控单元，若不符合降落条件，则主控单元反馈至飞行器并停止降落；若符合降落条件，则主控单元通知飞行器执行靠近降落；

S3.拦阻网滑块上的监测单元检测并捕获飞行器的降落角度和飞行器机身下部的起落架数量和角度位置关系，通过控制多个拦阻网滑块之间的位置关系来调整拦阻网网格的间距，通过控制每个升降模块的升降高度来整体调整拦阻网的全向角度，以完全贴合飞行器机身底部的角度并对每个起落架进行卡网式固定；

S4.当飞行器完全降落至拦阻网上后，升降模块将拦阻网调整至与拦阻平台水平后，将飞行器的起落架平稳的放置在拦阻平台上；

S5.拦阻网滑块移动至将飞行器的机身调整至正位后，释放拦阻网主绳和拦阻网副绳，以使飞行器完全释放。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中，控制每个升降模块的升降高度来整体调整拦阻网的全向角度中，根据飞行器降落时的风速及拦阻平台的摆动幅度，预设低、中、高恶劣程度的三档环境区间值，包括以下情形：

a1.当降落环境处于低恶劣程度时，控制升降模块带动拦阻网模块水平顶升于拦阻平台上，升降模块的高度姿态为低；

a2.当降落环境处于中恶劣程度时，控制升降模块带动拦阻网模块水平顶升于拦阻平台上，升降模块的高度姿态为高；

a3.当降落环境处于高恶劣程度时，根据三光吊舱模块和监测单元进行自适应矢量调节，控制升降模块将拦阻网调整至与飞行器主机身下方方位信息一致的贴合角度。

本发明的有益效果是：可应用在各型舰船甲板、履带高机动车辆底盘、轮式高机动车辆底盘等特种装备系统上，也可安装应用在陆地上，整备系统具备自动或被动的多角度自动矢量调节功能，例如当在高海况下的舰船出现严重的横摇纵摇时，整备系统的升降机构可自行调节拦阻网的角度，使其保持水平或指定角度以匹配各类飞行器安全降落，同时设计配备多重传感器技术装置可提前计算规划并实时监测各类飞行器在着舰或着陆时的角度、速度、力度等，使整备系统自动且独立的去适应各类飞行器的动/静载荷运动的参数和规律，以达到最佳的拦阻降落的工作效能。

附图说明

图1是本发明嵌入式飞行器拦阻系统的整体结构图；

图2是本发明中拦阻网滑块的整体结构图；

图3是本发明中拦阻网滑块的结构剖视图；

图4是本发明中升降模块、拦阻网模块、拦阻网滑块与拦阻平台的连接剖面图；

图5是本发明中拦阻网绳索与拦阻平台的连接剖面图；

图6是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在路基上未展开状态的结构示意图；

图7是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在路基上展开状态的结构示意图；

图8是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在车载上未展开状态的结构示意图；

图9是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在车载上展开状态的结构示意图；

图10是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在车载上展开状态的工作示意图；

图11是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上未展开状态的结构示意图；

图12是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第一展开状态的结构示意图；

图13是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第二展开状态的结构示意图；

图14是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第三展开状态的结构示意图；

图15是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第三展开状态时飞行器降落案例一的结构示意图；

图16是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第三展开状态时飞行器降落案例二的结构示意图；

图17是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第四展开状态的结构示意图；

图18是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第四展开状态时飞行器降落案例的结构示意图；

图19是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第五展开状态的结构示意图；

图20是本发明嵌入式飞行器拦阻系统在舰载上第五展开状态时飞行器降落案例的结构示意图。

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。

如图1所示，本发明的一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，包括升降模块2、拦阻网模块1、拦阻网滑块3、用于发出引导光线的三光吊舱模块4、捕获飞行器位置的监测单元5、主控单元，拦阻网模块1包括拦阻网主绳11、拦阻网副绳12，拦阻网主绳11固定在升降模块2顶部，升降模块2底部安装在拦阻平台6，拦阻网滑块3滑动连接在拦阻网主绳11上，相对的两个拦阻网滑块3通过拦阻网副绳12连接，多组拦阻网副绳12交叉形成拦阻网，监测单元5连接在拦阻网滑块3上，三光吊舱模块4连接在升降模块2顶部，主控单元分别与升降模块2、拦阻网滑块3、三光吊舱模块4、监测单元5建立连接。

如图2所示，拦阻网滑块3包括第一滑块主体31、第二滑块主体32、驱动轮33，第一滑块主体31和第二滑块主体32采用哈夫式连接，驱动轮33连接在第一滑块主体31内，拦阻网主绳11穿过第一滑块主体31和第二滑块主体32之间并与驱动轮33连接。拦阻网滑块3主体采用上下或左右合并的“哈夫夹头”式机械结构，此结构具备拆装方便，维护简单等优点。拦阻网滑块3在合体后。通过螺栓连接紧固第一滑块主体31、第二滑块主体32上安装孔位，固定住第一滑块主体31和第二滑块主体32。

拦阻网滑块3可以在拦阻网主绳11上移动，进行水平自适应调节，每个拦阻网滑块3可独立运行，完全可满足不同的水平之间调距需求。

如图3所示，驱动轮33为齿轮，拦阻网主绳11表面设有齿条13，拦阻网主绳11和驱动轮33之间通过齿条13和齿轮啮合连接。拦阻网主绳11上设置有驱动轮33的齿轮结构或螺旋结构的导向轨道，该导向轨道优选为齿条13，在拦阻网滑块3内部设置有多组驱动齿轮，齿轮搭配齿条13的组合设计，用于拦阻网滑块3的位移调整和固定，此结构可靠性高，在工作过程中不易打滑，并且可以精确的控制其精度。

如图4所示，拦阻平台6内设有嵌入式卡槽61，升降模块2的底部与嵌入式卡槽61连接，在升降模块2为收缩状态时，升降模块2、拦阻网模块1、拦阻网滑块3均设置在嵌入式卡槽61内。通过嵌入式卡槽61，使整个嵌入式飞行器拦阻系统可以采用嵌入式安装，具备良好的隐藏隐匿性，安装前后对周围环境没有任何影响，且隐藏系统同时具有良好的电磁兼容性。整个嵌入式飞行器拦阻系统设计为升降式结构，当升降模块2将整个系统降低至于所安装的拦阻平台6一致或低于原拦阻平台6的平面，那么对于拦阻平台6的平面来说，就是没有安装任何系统装置，因为拦阻平台6表面无任何凸起结构等。此处的拦阻平台6代表当原陆地、舰船甲板、车载底盘或某些平台装置等。

如图5所示，在整个嵌入式飞行器拦阻系统隐藏在嵌入式卡槽61时，拦阻网模块1的绳索在撤收状态下，降落至设计的嵌入式卡槽61内，并在槽口设计对半结构半软性橡胶体62，拦阻网主绳11在撤收时下降至嵌入式卡槽61底部，经过左右半软性橡胶体62压入嵌入式卡槽61后，橡胶体62回弹至原始位置，起到保护绳索不被外界雨水、海水或日晒等等的侵蚀影响，也同时起到了一种隐藏嵌入式式安装的目的。

监测单元5包括视觉传感器、距离传感器、力矩传感器、温度传感器、压力传感器、角度传感器。每套拦阻网滑块3上均配备距离传感器、视觉传感器、红外及激光传感器等，用于系统运行前的运行环境检测及告警，同时系统运行时也用于及时跟踪并自适应水平调节跟踪飞行器各个起落架的方位信息。

三光吊舱模块4包括可见光发射器、红外光发射器、激光发射器，视觉传感系统、雷达或红外传感系统、风力传感器、水平位移传感器采用集成式设计安装在三光吊舱模块4内部，并分布式安装在关键部位，结构紧凑可靠。升降模块2顶端配备多套三光装备，可360°旋转以及上下90°翻转，亦可通过云台控制,用于系统运行前的运行环境检测及告警，同时系统运行时也用于及时跟踪并自适应上下调节跟踪飞行器主机身的方位信息。

如图1、图6至图10所示，拦阻网主绳11的每个顶角处均连接一个升降模块2，每个升降模块2独立调节拦阻网主绳11对应顶角处的升降高度。可调节升降模块2高度可调，且每个升降模块2独立控制驱动，满足对各类飞行器着陆时的姿态进行自我适应性调整，搭配智能拦阻网滑块3装置，即可满足拦阻网的全方位矢量自适应调节。升降模块2包括多个升降段21，多个升降段21依次对接。每个升降段21采用套连的方式，在升降模块2降低到最低高度时，上方的升降段21可以嵌入到最底部的升降端内，来减少空间的占用，但需要顶升时，在逐层向上伸展出。当然升降模块2不局限于采用多个升降段21的方式，采用其他方式的升降方式也可以适用于本系统。

基于上述矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，本发明还包括一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻方法，包括以下步骤：

S1.当飞行器进入捕获范围后，主控单元接收飞行器的降落信号，通过三光吊舱模块4跟踪飞行器的方位信息，当检测到飞行器的结构时，主控单元控制升降模块2将拦阻网模块1顶升出拦阻平台6；

S2.通过视觉传感系统、雷达或红外传感系统检测平台上是否具备飞行器降落条件，并将检测信号发送至主控单元，若不符合降落条件，则主控单元反馈至飞行器并停止降落；若符合降落条件，则主控单元通知飞行器执行靠近降落；

S3.拦阻网滑块3上的监测单元5检测并捕获飞行器的降落角度和飞行器机身下部的起落架数量和角度位置关系，通过控制多个拦阻网滑块3之间的位置关系来调整拦阻网网格的间距，通过控制每个升降模块2的升降高度来整体调整拦阻网的全向角度，以完全贴合飞行器机身底部的角度并对每个起落架进行卡网式固定；

S4.当飞行器完全降落至拦阻网上后，升降模块2将拦阻网调整至与拦阻平台6水平后，将飞行器的起落架平稳的放置在拦阻平台6上；

S5.拦阻网滑块3移动至将飞行器的机身调整至正位后，释放拦阻网主绳11和拦阻网副绳12，以使飞行器完全释放。

其中步骤S3中，控制每个升降模块2的升降高度来整体调整拦阻网的全向角度中，根据飞行器降落时的风速及拦阻平台6的摆动幅度，预设低、中、高恶劣程度的三档环境区间值，包括以下情形：

a1.当降落环境处于低恶劣程度时，控制升降模块2带动拦阻网模块1水平顶升于拦阻平台6上，升降模块2的高度姿态为低；

a2.当降落环境处于中恶劣程度时，控制升降模块2带动拦阻网模块1水平顶升于拦阻平台6上，升降模块2的高度姿态为高；

a3.当降落环境处于高恶劣程度时，根据三光吊舱模块4和监测单元5进行自适应矢量调节，控制升降模块2将拦阻网调整至与飞行器主机身下方方位信息一致的贴合角度。

具体的，当飞行器需要进行降落时，会与地面基站控制人员进行通讯，或自主发出降落的信号，此时本系统会通过主控单元接收飞行器的降落信号，同时通过北斗或GPS定位飞行器的坐标信息，当检测到飞行器的结构时，主控单元控制信号传递至升降模块2，升降模块2收到任务信号，首先会通过视觉传感系统、雷达或红外传感系统检测拦阻平台6上是否具备飞行器降落条件，以及风力传感器检测周围风力大小，水平位移传感器检测舰船或车辆等实时的航速以及振动摇晃的烈度等信息，将以上所有信息汇总至主控单元，进行计算并解析，将相关数据信号回传至操控人员及飞行器，此时飞行器靠近拦阻系统，拦阻系统的升降模块2搭配拦阻网滑块3的视觉传感器，红外距离传感器，水平位移传感器等各传感器检测并捕获飞行器的降落角度和飞行器机身下部的起落架数量和角度位置关系，自动调整拦阻系统的间距和全向角度，实现矢量跟踪调节，以完全贴合飞行器机身底部的角度和每个起落架的卡网式固定，当飞行器完全降落至拦阻系统上后，拦阻系统的升降模块2将飞行器调整至于拦阻平台6水平后，将飞行器的起落架平稳的放置在拦阻平台6上，如此时周围环境恶劣，那么拦阻系统任然可以起到保护和夹持固定飞行器，确保飞行器不会被摇摆摇晃位移、雨水海水击翻、狂风掀翻等意外事故。待环境恢复至良好时，拦阻网滑块3将飞行器的机身调整至正位，随后释放拦阻网的主绳索和副绳索，此时飞行器得以完全释放，并可自行移动了，自适应矢量调节嵌入式拦阻系统即本次工况一次工作完成。

以下为本系统在地基、车载、舰载上的不同实现方式。

如图6所示，在升降模块2未伸展顶升时，本系统嵌入到钢筋混泥土层对应的槽位内，如图7当需要在路基上辅助飞行器进行拦阻下降时，升降模块2会将整个拦阻网伸展出钢筋混泥土层，并且可以调节拦阻网水平于钢筋混泥土层，或以一定的倾斜角度来适应飞行器主机身的贴合角度。

同样的，本系统安装在车载底盘上时，如图8所示，在升降模块2未伸展顶升时，本系统嵌入到车载底盘支架内，如图9当需要在车载上辅助飞行器进行拦阻下降时，升降模块2会将整个拦阻网伸展出车载底盘支架，并且可以调节拦阻网水平于车载底盘支架，或以一定的倾斜角度来适应飞行器主机身的贴合角度，如图9当飞行器降落后，拦阻网安全锁定飞行器的每个起落架轮，完成降落动作，再根据需要调整飞行器在车载底盘上的位置后，释放拦阻网。

舰载的实施方案如图11至图20所示。图11中本系统位于舰载甲板的嵌入式槽位内，在拦阻网不使用时可以隐藏起来，不影响甲板的其他使用功能。

如图12所示，拦阻系统启动前通过拦阻系统的主控单元、在线监测单元5和全方位传感单元对拦阻网上方的各类移动或非移动物体及整备系统周围的运行环境起到一个提前侦测和自检的作用，使系统先行自我判断接下来的工作或操作是否能够安全可靠的进行，如发现系统上方有移动或非移动物体则会通过主控系统以可视化信号方式传递至操作人员并可同时触发出声光报警装置以告警。如未发现任何物体时，主控系统则显示系统可安全运行的可视化信号传递至操作人员。

如图13所示，此状态可用于中低海况下的直升机捕网助降系统。工作原理是升降模块2将拦阻网水平升至甲板上，通过各个拦阻网滑块3水平移动出槽后贴紧甲板，等同于在甲板上铺设了一层防滑网，这样卡式舰载直升机的每个起落架机轮在着舰过程中就会被陷入密集的防滑网内，在低速、且海况6级以下凭借本系统的展开状态根本不需要任何其他的辅助着舰系统即可完成降落。

如图14所示，升降系统的高度设定姿态为低时，此状态可用于中大型各类飞行器在极端高海况下的安全着陆。通过拦阻网的高强度及高韧性迫使飞行器在着陆过程中紧密贴合，及时吸收冲击载荷，并最终将飞行器在拦阻网上安全稳定的着陆。如图15适用于倾转旋翼飞机的拦阻网降落，如图16适用于中大型直升机的拦阻网降落，拦阻网滑块3自动锁定飞行器起落架轮，飞行器降落至拦阻网上后，自动将其每个起落架轮锁死，以防在极端海况下出现侧倾或坠舰等危险事故。

如图17所示，升降系统的高度设定姿态为高时，此状态可用于中小型各类飞行器在极端高海况下的安全着陆。通过拦阻网的高强度及高韧性迫使飞行器在着陆过程中紧密贴合，及时吸收冲击载荷，并最终将飞行器在拦阻网上安全稳定的着陆。如图18适用于各类多旋翼飞行器、复合翼垂直起降飞行器的拦阻网降落，并满足多架次同时降落。

如图19所示，此状态为全方位自动矢量调节的工作状态，可适用于大仰角式特殊降落的各类飞行器，或在极端恶劣的环境下迫降的飞行器，以满足飞行器的安全稳定降落。具体可实现的工作原理为本系统为准备着舰的舰载飞行器提供有效的辅助降落措施，当舰载飞行器进入本系统捕获范围后，舰艇飞行甲板、车载飞行甲板或地面飞行甲板上的左右舷摄像机接收飞行器激光目标源发出的激光，从而计算出飞行器相对理想的舰着点位置，之后通过飞行器位置指示器引导飞行员将飞行器调整到最佳着舰位置，然后驱动系留装置拦阻网捕获飞行器上的机身底部、起落架、轮毂总成等，成功回收降落后，可以牵引飞行器从起降平台沿轨道入舰载库。本系统可以大大减少飞行员的心理负担，自动化程度高，安全性高，可以在舰艇横摇±15.5°、纵摇±4.5°的极端恶劣条件下安全着舰、着车、着陆等。

如图20所示，飞行器在降落过程中受海风或其他环境影响，飞行姿态左摇右晃，上下浮动变化不定，此时拦阻网系统可根据自身配备的三光装备和实时监测系统进行自适应矢量调节，即前、后、上、下、左、右六个方向的全变量自由度，将拦阻网调整至与飞行器主机身下方的方位信息一致的贴合角度，呈现半柔性托举飞行器姿态，使其安全稳定的降落在指定位置。

本自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻网系统主要解决各类飞行器在全天候全海况下超短时间内安全稳定的拦阻式回收着舰、着车或着陆，本系统亦可为准备着舰的舰载飞行器提供有效的辅助降落措施，当舰载飞行器进入本系统捕获范围后，舰艇飞行甲板、车载飞行甲板或地面飞行甲板上的左右舷摄像机接收飞行器激光目标源发出的激光，从而计算出飞行器相对理想的舰着点位置，之后通过飞行器位置指示器引导飞行员将飞行器调整到最佳着舰位置，然后驱动系留装置拦阻网捕获飞行器上的机身底部、起落架、轮毂总成等，成功回收降落后，可以牵引飞行器从起降平台沿轨道入舰载库。本系统可以大大减少飞行员的心理负担，自动化程度高，安全性高，可以在舰艇横摇±15.5°、纵摇±4.5°的极端恶劣条件下安全着舰、着车、着陆等。本专利技术现可应用在各型舰船甲板、履带高机动车辆底盘、轮式高机动车辆底盘等特种装备系统上，也可安装应用在陆地上，整备系统具备自动或被动的多角度自动矢量调节功能。

本发明的系统和方法具备以下优势：

1）整备系统可适用于有人操控或无人操控的固定翼式飞行器、直升式飞行器、多旋翼式飞行器、倾转旋翼式飞行器、碟型飞行器、扑翼式飞行器、飞艇、复合翼式飞行器、火箭助推器、巡飞弹、无人航天器、载人航天器的可持续性回收降落。

2）整备系统可以满足多架次飞行器共同回收拦阻降落，回收效率高。

3）整备系统可根据不同任务环境安装布置在舰船、履带或轮式高机动特种车辆上，可将系统整体规格及功率等进行升高或降低、缩小或放大，灵活方便的设计布置，以达到最终任务目的。

4）整备系统设计为嵌入式安装，在展开或撤收时，能较好的兼容现有的装备或地面环境，本系统在撤收状态下，起落平台几乎无任何凸起结构，能较好的起到隐蔽作用，从而不影响周围原使用环境或原作战环境。

5）整备系统设计为模块化安装，可根据飞行器结构和拦阻降落方式进行拦阻网布置布局，人员可操作性较强，工作效率较高，由于整备系统采用模块化设计，所以也具有非常优秀的系统维修性。

6）整备系统在硬件及软件上均采用高强度、高韧性、高耐磨性、高可靠性等多方面冗余设计，核心技术部件和系统均可免维护，能确保在长期恶劣工况下经久耐用。

7）整备系统国产化，综合保障性较高，整备系统具有非常好的经济性。

8）整备系统集成度较高，用途也较为广泛，不但能保证拦阻式回收用途外，还可以作为防滑网、辅助动力装置等其他多用途。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，包括升降模块、拦阻网模块、拦阻网滑块、用于发出引导光线的三光吊舱模块、捕获飞行器位置的监测单元、主控单元，所述拦阻网模块包括拦阻网主绳、拦阻网副绳，所述拦阻网主绳固定在升降模块顶部，所述升降模块底部安装在拦阻平台，所述拦阻网滑块滑动连接在拦阻网主绳上，相对的两个所述拦阻网滑块通过拦阻网副绳连接，多组所述拦阻网副绳交叉形成拦阻网，所述监测单元连接在拦阻网滑块上，所述三光吊舱模块连接在升降模块顶部，所述主控单元分别与升降模块、拦阻网滑块、三光吊舱模块、监测单元建立连接。

2.根据权利要求1所述自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，所述拦阻网滑块包括第一滑块主体、第二滑块主体、驱动轮，所述第一滑块主体和第二滑块主体采用哈夫式连接，所述驱动轮连接在第一滑块主体内，所述拦阻网主绳穿过第一滑块主体和第二滑块主体之间并与驱动轮连接。

3.根据权利要求2所述自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，所述驱动轮为齿轮，所述拦阻网主绳表面设有齿条，所述拦阻网主绳和驱动轮之间通过齿条和齿轮啮合连接。

4.根据权利要求1所述自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，所述拦阻平台内设有嵌入式卡槽，所述升降模块的底部与嵌入式卡槽连接，在所述升降模块为收缩状态时，所述升降模块、拦阻网模块、拦阻网滑块均设置在嵌入式卡槽内。

5.根据权利要求1所述自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，所述监测单元包括视觉传感器、距离传感器、力矩传感器、温度传感器、压力传感器、角度传感器。

6.根据权利要求1所述自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，所述三光吊舱模块包括可见光发射器、红外光发射器、激光发射器，所述三光吊舱模块还集成视觉传感系统、雷达或红外传感系统、风力传感器、水平位移传感器。

7.根据权利要求1所述自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，所述拦阻网主绳的每个顶角处均连接一个升降模块，每个所述升降模块独立调节拦阻网主绳对应顶角处的升降高度。

8.根据权利要求1所述自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，所述升降模块包括多个升降段，多个所述升降段依次对接。

9.一种自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻方法，采用权利要求1至8任一项所述矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1.当飞行器进入捕获范围后，主控单元接收飞行器的降落信号，通过三光吊舱模块跟踪飞行器的方位信息，当检测到飞行器的结构时，主控单元控制升降模块将拦阻网模块顶升出拦阻平台；

S2.通过视觉传感系统、雷达或红外传感系统检测平台上是否具备飞行器降落条件，并将检测信号发送至主控单元，若不符合降落条件，则主控单元反馈至飞行器并停止降落；若符合降落条件，则主控单元通知飞行器执行靠近降落；

S3.拦阻网滑块上的监测单元检测并捕获飞行器的降落角度和飞行器机身下部的起落架数量和角度位置关系，通过控制多个拦阻网滑块之间的位置关系来调整拦阻网网格的间距，通过控制每个升降模块的升降高度来整体调整拦阻网的全向角度，以完全贴合飞行器机身底部的角度并对每个起落架进行卡网式固定；

S4.当飞行器完全降落至拦阻网上后，升降模块将拦阻网调整至与拦阻平台水平后，将飞行器的起落架平稳的放置在拦阻平台上；

S5.拦阻网滑块移动至将飞行器的机身调整至正位后，释放拦阻网主绳和拦阻网副绳，以使飞行器完全释放。

10.根据权利要求9所述自适应矢量调节回收的嵌入式飞行器拦阻方法，其特征在于，所述步骤S3中，控制每个升降模块的升降高度来整体调整拦阻网的全向角度中，根据飞行器降落时的风速及拦阻平台的摆动幅度，预设低、中、高恶劣程度的三档环境区间值，包括以下情形：

a1.当降落环境处于低恶劣程度时，控制升降模块带动拦阻网模块水平顶升于拦阻平台上，升降模块的高度姿态为低；

a2.当降落环境处于中恶劣程度时，控制升降模块带动拦阻网模块水平顶升于拦阻平台上，升降模块的高度姿态为高；

a3.当降落环境处于高恶劣程度时，根据三光吊舱模块和监测单元进行自适应矢量调节，控制升降模块将拦阻网调整至与飞行器主机身下方方位信息一致的贴合角度。