RU2767389C1 - Method for precise landing of unmanned aerial vehicle of airplane type and device for its implementation - Google Patents
Method for precise landing of unmanned aerial vehicle of airplane type and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767389C1 RU2767389C1 RU2020137931A RU2020137931A RU2767389C1 RU 2767389 C1 RU2767389 C1 RU 2767389C1 RU 2020137931 A RU2020137931 A RU 2020137931A RU 2020137931 A RU2020137931 A RU 2020137931A RU 2767389 C1 RU2767389 C1 RU 2767389C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uav
- landing
- anchor
- cable
- parachute
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C25/00—Alighting gear
- B64C25/68—Arrester hooks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам посадки беспилотного летательного аппарата (БЛА) самолетного типа и может быть использовано при решении задачи обеспечения точной посадки БЛА с помощью парашюта на площадку малых размеров, таких как палуба корабля, мобильная платформа или небольшой свободный участок земной поверхности.The invention relates to methods for landing an unmanned aerial vehicle (UAV) of an aircraft type and can be used to solve the problem of ensuring accurate landing of a UAV using a parachute on a small area, such as a ship deck, a mobile platform or a small free area of the earth's surface.
Известен способ посадки БЛА по-самолетному [Системы адаптивного управления летательными аппаратами. / А.С. Новоселов, В.Е. Болнокин, П.И. Чинаев, А.Н. Юрьев. - М.: Машиностроение, 1987, с. 9-10]. Для посадки БЛА по этой схеме могут использоваться обычные аэродромы пилотируемой авиации, либо оперативно развернутые посадочные полосы на подходящих участках местности (участки автомобильных дорог, горизонтальные участки местности).A known method of landing UAVs in an aircraft [System adaptive control of aircraft. / A.S. Novoselov, V.E. Bolnokin, P.I. Chinaev, A.N. Yuriev. - M.: Mashinostroenie, 1987, p. 9-10]. To land a UAV according to this scheme, conventional manned airfields or operationally deployed landing strips on suitable terrain (sections of highways, horizontal terrain) can be used.
Недостатком способа является то, что для посадки БЛА требуется соответствующая ровная протяженная площадка и специальное оборудование.The disadvantage of this method is that the UAV landing requires an appropriate flat long area and special equipment.
Известен способ посадки БЛА с использованием аэрофинишера [Системы адаптивного управления летательными аппаратами. / А.С. Новоселов, В.Е. Болнокин, П.И. Чинаев, А.Н. Юрьев. - М.: Машиностроение, 1987, с. 9-10]. Реализация этого способа также требует наличия оборудованной посадочной полосы, но более короткой, чем при посадке по-самолетному.A known method of landing a UAV using a stopper [System adaptive control of aircraft. / A.S. Novoselov, V.E. Bolnokin, P.I. Chinaev, A.N. Yuriev. - M.: Mashinostroenie, 1987, p. 9-10]. The implementation of this method also requires an equipped runway, but shorter than when landing like an airplane.
Известен способ посадки БЛА «Аквила» с захватом в улавливающую сеть [Системы адаптивного управления летательными аппаратами. / А.С. Новоселов, В.Е. Болнокин, П.И. Чинаев, А.Н. Юрьев. - М.: Машиностроение, 1987, с. 69-76]. Способ состоит в том, что формируют узкую секторную зону захода БЛА на посадку и задают опорную траекторию посадки, осуществляют полет БЛА по опорной траектории и посадку БЛА в улавливающую сеть.A known method of landing UAV "Aquila" with capture in the catching network [System adaptive control of aircraft. / A.S. Novoselov, V.E. Bolnokin, P.I. Chinaev, A.N. Yuriev. - M.: Mashinostroenie, 1987, p. 69-76]. The method consists in forming a narrow sectoral UAV approach zone and setting a reference landing trajectory, carrying out the UAV flying along the reference trajectory and landing the UAV in a catching network.
Основным недостатком способов посадки БЛА по-самолетному, с использованием аэрофинишера и в улавливающую сеть является низкая автономность осуществления посадки, что обусловлено невозможностью реализации этих способов с любых ракурсов, применительно к малым посадочным площадкам и без обеспечивающей сложной и дорогой наземной инфраструктуры (аэродромов с посадочной полосой, курсо-глиссадного и другого сложного вспомогательного посадочного оборудования). Это существенно ограничивает допустимые условия, гибкость и оперативность применения БЛА.The main disadvantage of UAV landing methods in an airplane-like manner, using a stopper and in a catching network is the low autonomy of landing, which is due to the impossibility of implementing these methods from any angle, in relation to small landing sites and without providing complex and expensive ground infrastructure (airfields with a runway , course-glide path and other complex auxiliary landing equipment). This significantly limits the admissible conditions, flexibility and efficiency of the use of UAVs.
Известен способ посадки БЛА с использованием парашюта [Системы адаптивного управления летательными аппаратами. / А.С. Новоселов, В.Е. Болнокин, П.И. Чинаев, А.Н. Юрьев. - М.: Машиностроение, 1987, с. 9-10]. Для реализации этого способа БЛА оснащают парашютом, выбрасываемым на этапе посадки, и надувными посадочными баллонами (подушками), располагаемыми под фюзеляжем и под крыльями и защищающими БЛА от повреждений в момент касания земли.A known method of landing a UAV using a parachute [System adaptive control of aircraft. / A.S. Novoselov, V.E. Bolnokin, P.I. Chinaev, A.N. Yuriev. - M.: Mashinostroenie, 1987, p. 9-10]. To implement this method, the UAV is equipped with a parachute ejected at the landing stage, and inflatable landing balloons (pillows) located under the fuselage and under the wings and protecting the UAV from damage at the moment of touching the ground.
Основным недостатком парашютного способа является низкая точность приземления, вследствие чего для его реализации необходима посадочная площадка больших размеров, свободная от мешающих объектов, столкновение с которыми может привести к потере БЛА. Дополнительные затраты времени на поиск БЛА на значительной по площади территории и последующую эвакуацию БЛА в район старта обусловливают низкую оперативность повторного применения БЛА. Кроме того, проведение поиска и эвакуации БЛА требует привлечения дополнительной техники (транспорта), что снижает степень автономности способа.The main disadvantage of the parachute method is the low landing accuracy, as a result of which its implementation requires a large landing area, free from interfering objects, a collision with which can lead to the loss of the UAV. Additional time spent on searching for UAVs over a large area and subsequent evacuation of UAVs to the launch area determines the low efficiency of UAV reuse. In addition, the search and evacuation of the UAV requires the involvement of additional equipment (transport), which reduces the degree of autonomy of the method.
Наиболее близким по сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ посадки БЛА SkyRod [https://rassiandrone.ru/projects/sistema-posadki-bespilotnikov-samolrtnogo-tipa-na-korabli-platfoimy-i-drugie-podvizhnye-obekty/, дата обращения 02.04.2019]. Это способ точной посадки беспилотных летательных аппаратов самолетного типа весом до 30 кг, который заключается в том, что на этапе посадки БЛА с него спускают трос с якорем, выполняют полет таким образом, чтобы якорь зацепился за зацепное устройство, размещенное на рее, установленной горизонтально на двух высоких шестах. При успешном зацеплении якоря за зацепное устройство происходит выбрасывание парашюта для гашения скорости аппарата и его колебательных и рыскающих движений и переход БЛА на траекторию вращения на тросе вокруг реи до зависания на ней.The closest in essence and the achieved result (prototype) is the SkyRod UAV landing method , accessed 04/02/2019]. This is a method of precise landing of aircraft-type unmanned aerial vehicles weighing up to 30 kg, which consists in the fact that at the stage of landing the UAV, a cable with an anchor is lowered from it, the flight is performed in such a way that the anchor catches on a hook placed on a rail mounted horizontally on two high poles. Upon successful engagement of the anchor with the towing device, the parachute is ejected to dampen the speed of the vehicle and its oscillatory and yaw movements, and the UAV switches to a trajectory of rotation on a cable around the yard until it hangs on it.
Известно устройство реализации данного способа [там же], состоящее из наземной части в виде двух шестов, размещенных вертикально на месте посадки БЛА, и установленной на них горизонтальной реи с зацепным устройством, а также размещаемых на борту БЛА парашюта, устройства выпускания парашюта, катушки с намотанным тросом с якорем на конце, устройства спускания троса. Причем высота шестов больше длины троса с якорем, что обеспечивает свободное вращение БЛА вокруг реи при успешном зацеплении якоря за зацепное устройство.A device for implementing this method [ibid], consisting of a ground part in the form of two poles placed vertically at the landing site of the UAV, and a horizontal rail with a hook device installed on them, as well as placed on board the UAV parachute, parachute release device, coil with coiled cable with an anchor at the end, devices for lowering the cable. Moreover, the height of the poles is greater than the length of the cable with the anchor, which ensures the free rotation of the UAV around the yardarm when the anchor is successfully engaged with the towing device.
Применение устройства реализации способа основано на том, что на этапе посадки БЛА выводят его в направлении места посадки таким образом, чтобы проекция траектории последующего полета БЛА на зацепное устройство, размещенное на шестах на месте посадки БЛА, пересекала его, а высота полета обеспечивала зацепление спущенного с БЛА якоря за зацепное устройство. Спускают с БЛА с помощью троса якорь и совершают полет до зацепления якоря за зацепное устройство. Если зацепление не свершилось, то повторяют заход БЛА на посадку. При успешном зацеплении якоря за зацепное устройство срабатывает устройство выпускания парашюта и с БЛА выбрасывается парашют для гашения скорости аппарата, а также выключается двигатель. Беспилотный летательный аппарат переходит от горизонтального полета во вращательное движение вокруг горизонтальной реи до момента зависания на ней.The application of the device for implementing the method is based on the fact that at the stage of landing the UAV is taken out in the direction of the landing site in such a way that the projection of the trajectory of the subsequent flight of the UAV onto the towing device placed on the poles at the landing site of the UAV crosses it, and the flight altitude ensures the engagement of the UAV descended from UAV anchor for the towing device. They lower the anchor from the UAV with the help of a cable and fly until the anchor engages with the towing device. If the engagement is not completed, then the UAV approach is repeated for landing. When the anchor is successfully hooked onto the hook, the parachute release device is triggered and a parachute is ejected from the UAV to dampen the speed of the device, and the engine is turned off. The unmanned aerial vehicle switches from horizontal flight to rotational motion around the horizontal rail until it hovering.
Недостатком способа и устройства его реализации являются практически невозможность безопасного применения способа для посадки БЛА с массой более 30 килограмм, а также возникающие трудности при снятии БЛА после его зависания на тросе для подготовки к следующему полету, а также зацепного устройства к посадке следующего БЛА.The disadvantage of the method and the device for its implementation are the practical impossibility of safely using the method for landing a UAV with a mass of more than 30 kilograms, as well as the difficulties that arise when removing the UAV after it hangs on a cable to prepare for the next flight, as well as the towing device for landing the next UAV.
Техническим результатом изобретения является обеспечение безопасной посадки БЛА массой более 30 килограмм на малую посадочную площадку с отклонением от заданной точки не более единиц метров, повышение оперативности повторного применения БЛА, а также сокращение времени подготовки места посадки для посадки следующего беспилотного летательного аппарата.The technical result of the invention is to ensure the safe landing of a UAV weighing more than 30 kilograms on a small landing site with a deviation from a given point of no more than a few meters, increasing the efficiency of re-use of the UAV, as well as reducing the time for preparing a landing site for landing the next unmanned aerial vehicle.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе точной посадки беспилотного летательного аппарата самолетного типа, при котором на начальном этапе посадки БЛА осуществляют его вывод в направлении места посадки таким образом, чтобы проекция траектории последующего полета на зацепное устройство, размещенное на шестах на месте посадки, пересекала его, а высота полета обеспечивала зацепление спущенного с БЛА якоря за зацепное устройство, спускают с БЛА якорь с помощью якорного троса, понижают обороты двигателя БЛА для снижения скорости, и выполняют полет БЛА на минимально допустимой скорости до зацепления якоря за зацепное устройство, при зацеплении якоря за зацепное устройство выпускают парашют и отключают двигатель, дополнительно обеспечивают высоту полета БЛА и длину выпускаемого якорного троса более той высоты, которая требуется для безопасной посадки БЛА на парашюте, после зацепления якоря за зацепное устройство и раскрытия парашюта тянут БЛА за якорный трос, сцепленный с помощью якоря за зацепное устройство, в направлении натянутой заранее горизонтально сетки на месте посадки БЛА, сажают БЛА на натянутую сетку.This result is achieved by the fact that in the known method of precise landing of an unmanned aerial vehicle of an aircraft type, in which at the initial stage of landing the UAV is carried out in the direction of the landing site in such a way that the projection of the trajectory of the subsequent flight onto the towing device placed on the poles at the landing site, crossed it, and the flight altitude ensured the engagement of the anchor lowered from the UAV by the towing device, the anchor is lowered from the UAV using the anchor cable, the UAV engine speed is reduced to reduce speed, and the UAV is flown at the minimum allowable speed until the anchor engages by the towing device, when engaging the anchors by the towing device release the parachute and turn off the engine, additionally ensure the flight height of the UAV and the length of the released anchor cable more than the height required for the safe landing of the UAV on a parachute, after the anchor is engaged by the towing device and the parachute opens, the UAV is pulled by the anchor cable coupled with using the anchor by the towing device, in the direction of the previously stretched horizontally mesh at the UAV landing site, the UAV is landed on the stretched mesh.
Указанный результат достигается тем, что в устройство реализации способа точной посадки беспилотного летательного аппарата самолетного типа, содержащееThis result is achieved by the fact that in the device for implementing the method of precise landing of an unmanned aerial vehicle of an aircraft type, containing
бортовое оборудование в составе: парашюта, устройства выброса парашюта, бортовой катушки с якорным тросом и якоря, устройства спускания троса;on-board equipment consisting of: a parachute, a parachute ejection device, an onboard reel with an anchor cable and an anchor, a device for lowering a cable;
и посадочное оборудование в составе: посадочной площадки, двух шестов и зацепного устройства;and landing equipment consisting of: a landing pad, two poles and a towing device;
при этомwherein
якорь закреплен на конце якорного троса,the anchor is attached to the end of the anchor cable,
устройство спускания якорного троса механически связано с бортовой катушкой для перевода ее во вращение по команде,the device for lowering the anchor cable is mechanically connected to the onboard coil to transfer it into rotation on command,
устройство выброса парашюта соединено с якорным тросом для выброса парашюта с БЛА при возникновении нагрузки со стороны якоря,the parachute ejection device is connected to the anchor cable to eject the parachute from the UAV in the event of a load from the anchor side,
шесты, на которых размещено зацепное устройство, установлены на посадочной площадке вертикально,the poles on which the hitch is placed are installed vertically on the landing site,
причем до начала этапа посадки БЛА якорный трос с якорем на конце намотан на бортовую катушку, а парашют размещен на борту БЛА,moreover, before the start of the UAV landing stage, the anchor cable with an anchor at the end is wound on an onboard coil, and the parachute is placed on board the UAV,
дополнительно в состав посадочного оборудования введеныadditionally included in the landing equipment
металлический каркас и сетка размерами не менее трех максимальных размеров беспилотного летательного аппарата,a metal frame and mesh with dimensions of at least three maximum dimensions of an unmanned aerial vehicle,
стойки высотой, обеспечивающей безопасную посадку спускаемого на парашюте БЛА на сетку,racks with a height that ensures safe landing of a UAV descending on a parachute on the grid,
отверстие в центре сетки диаметром не менее диаметра бортовой катушки,a hole in the center of the grid with a diameter not less than the diameter of the side coil,
лебедка,winch,
посадочный трос,landing rope,
пусковое устройство,starting device,
таймер,timer,
электрическое питание,power supply,
два механизма уборки шестов,two pole cleaning mechanisms,
устройство перемотки якорного троса,anchor cable rewinder,
при этомwherein
стойки установлены вертикально на посадочной площадке,racks are installed vertically on the landing site,
металлический каркас с натянутой на нее сеткой закреплен горизонтально на стойках,a metal frame with a mesh stretched over it is fixed horizontally on racks,
механизмы уборки шестов расположены на противоположных относительно центра сетки стойках и механически соединены с шестами,pole cleaning mechanisms are located on racks opposite to the center of the grid and are mechanically connected to the poles,
шесты установлены на механизмы уборки шестов и сделаны гибкими, а верхние концы выполнены U-образными,the poles are mounted on the pole cleaning mechanisms and made flexible, and the upper ends are made U-shaped,
лебедка, пусковое устройство и устройство перемотки якорного троса закреплены на посадочной площадке, причем лебедка и пусковое устройство установлены под отверстием в сетке, а устройство перемотки якорного троса так, чтобы его ось была параллельна оси лебедки без смещения,the winch, the launcher and the anchor cable rewinder are fixed on the landing site, and the winch and the launcher are installed under the hole in the net, and the anchor cable rewinder so that its axis is parallel to the winch axis without displacement,
причем пусковое устройство выполнено в виде тумблера с рычажком и соединено с таймером для его запуска,moreover, the starting device is made in the form of a toggle switch with a lever and is connected to a timer to start it,
механизмы вращения лебедки и уборки шестов через управляемые контакты таймера соединены с электрическим питанием,the mechanisms of winch rotation and pole retraction are connected to the electrical supply through controlled timer contacts,
бортовая катушка выполнена легкосъемной,the onboard coil is made easily removable,
при этом зацепное устройство состоит изwhile the towing device consists of
намотанного на лебедку посадочного троса, свободный конец которого выполнен в виде самозатягивающейся петли, натянутой через отверстие в сетке между рычажком пускового устройства и верхними концами вертикальных шестов.a landing rope wound around the winch, the free end of which is made in the form of a self-tightening loop stretched through a hole in the net between the trigger lever and the upper ends of the vertical poles.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
На фиг.1 представлена схема устройства реализации предлагаемого способа точной посадки БЛА самолетного типа до момента зацепления якоря за зацепное устройство, на фиг.2 - после сцепления посадочного троса с якорным тросом.Figure 1 shows a diagram of a device for implementing the proposed method of precise landing UAV aircraft type until the engagement of the anchor for the towing device, figure 2 - after the clutch landing cable with the anchor cable.
На фигурах обозначены:The figures show:
1 - БЛА; 2 - вектор скорости БЛА; 3 - бортовая катушка; 4 - якорный трос; 5 - якорь; 6 - посадочная площадка; 7 - стойки; 8 - сетка, натянутая на каркас; 9 - отверстие в сетке; 10 - гибкие шесты; 11 - устройство перемотки якорного троса; 12 - лебедка; 13 - пусковое устройство; 14 - механизмы уборки шестов; 15 - петля посадочного троса; 16 - парашют, 17 - посадочный трос.1 - UAV; 2 - UAV velocity vector; 3 - onboard coil; 4 - anchor cable; 5 - anchor; 6 - landing site; 7 - racks; 8 - mesh stretched over the frame; 9 - hole in the grid; 10 - flexible poles; 11 - device for rewinding the anchor cable; 12 - winch; 13 - starting device; 14 - pole cleaning mechanisms; 15 - landing cable loop; 16 - parachute, 17 - landing cable.
Посадочная площадка 6 служит для установки на ней стоек 7, устройства перемотки якорного троса 11, лебедки 12 и пускового устройства 13.
Стойки 7 предназначены для закрепления на них металлического каркаса, на которую натянута сетка 8. При этом из них две противоположно стоящие относительно центра сетки 8 стойки 7 служат для размещения на них механизмов уборки шестов 14.
Сетка 8 предназначена для компенсации дополнительной скорости снижения БЛА 1, возникающей при подтягивании его к посадочной площадке 6.
Отверстие 9 в сетке 8 служит для пропускания через нее посадочного троса 17 с петлей 15 при подготовке и посадке БЛА 1, а также бортовой катушки 3 после посадки БЛА 1.The
Гибкие шесты 10 предназначены для натяжения между их верхними концами и пусковым устройством 13 самозатягивающейся петли 15 при подготовке к посадке БЛА 1 и первоначального погашения скорости БЛА 1 при зацеплении якоря 5 за петлю 15.
Устройство перемотки якорного троса 11 служит для перемотки после посадки БЛА 1 якорного троса 4, сцепленного с посадочным тросом 17, с лебедки 12 обратно на снятую с БЛА 1 бортовую катушку 3, чтобы разъединить тросы 4 и 17.The
Лебедка 12 с механизмом вращения предназначена для подтягивания БЛА 1 путем намотки на нее сцепленных с помощью якоря 5 и петли 15 посадочного троса 17 и якорного троса 4.The
Пусковое устройство 13 служит для натяжения петли 15 посадочного троса 17 до начала посадки БЛА 1, а после сцепления посадочного троса 17 с якорным тросом 4 (фиг.2) и их натяжения - приведения в действие через таймер механизмов вращения лебедки 12 и уборки шестов 14.The starting
Механизмы уборки шестов 14 служат для своевременной уборки шестов 10 и безопасной посадки БЛА 1 на сетку 8.The cleaning mechanisms of the
Посадочный трос 17 с самозатягивающейся петлей 15 на конце предназначен для сцепления с помощью якоря 5 с якорным тросом 4 и подтягивания БЛА 1 на сетку 8.The landing
Парашют 16 предназначен для безопасной посадки БЛА 1.
Принцип действия устройства, реализующего способ точной посадки БЛА, состоит в следующем.The principle of operation of the device that implements the UAV precision landing method is as follows.
Как видно из фиг.1, изначально предполагается, что до начала посадки БЛА 1 подготавливается посадочное оборудование, а именно: шесты 10 устанавливают вертикально; рычажок тумблера пускового устройства 13 переводят в горизонтальное положение; натягивают петлю 15 посадочного троса 17 между рычажком тумблера пускового устройства 13 и U-образными концами шестов 10.As can be seen from figure 1, it is initially assumed that before landing
На начальном этапе посадки БЛА 1 выводится (оператором вручную или автоматически по заложенной программе) на такой маршрут полета, чтобы проекции последующего полета БЛА 1 и натянутой между шестами 10 петли 15 пересекались, а высота полета над площадкой 6 была достаточной для раскрытия парашюта 16 и безопасной посадки БЛА 1.At the initial stage of landing, the
Перед началом посадки по команде оператора или программно на борту БЛА 1 для уменьшения его скорости понижаются обороты двигателя и запускается устройство спускания якорного троса 4, начинает вращаться бортовая катушка 3 и разматываться якорный трос 4. С БЛА 1 спускается якорь 5 на длину L (H<L<H+h, где Η - высота полета БЛА 1, h - совместная высота гибкого шеста 10 и стойки 7) и выполняется полет по заданному маршруту до зацепления якоря 5 за натянутую между верхними концами шестов 10 и пусковым устройством 13 петлю 15 посадочного троса 17.Before landing, at the command of the operator or programmatically on board the
При зацеплении якоря 5 за петлю 15 якорный трос 4 натягивается, что приводит к срабатыванию устройства выброса парашюта, который выбрасывает парашют 16 и выключает двигатель БЛА 1. БЛА 1 продолжает по инерции горизонтальное движение, якорный трос 4 все сильнее стягивает петлю 15, гибкие шесты 10, на которые накинута петля 15, начинают прогибаться и гасить кинетическую энергию БЛА 1 (скорость движения) пока петля 15 не соскочит с шестов 10. Выброшенный парашют 16, раскрываясь, также тормозит горизонтальное движение БЛА 1. При дальнейшем натяжении якорного троса 4 самозатягивающаяся петля 15, сцепленная с тросом 4 с помощью якоря 5, продолжает затягиваться и приводит к срабатыванию пускового устройства 13, а именно, рычажок тумблера пускового устройства переходит из горизонтального в вертикальное положение освобождая петлю 15 и запуская таймер. Время задержки срабатывания таймера определяется временем, необходимым для полного стягивания петли 15 и сцепления посадочного троса 17 с якорным тросом 4, погашения горизонтальной скорости БЛА 1 и полного раскрытия парашюта 16.When the
После срабатывания таймера включаются механизм вращения лебедки 12 для подтягивания БЛА 1, и механизмы уборки шестов 14 для уборки шестов 10, чтобы они не мешали посадке БЛА 1 на сеть 8.After the timer is triggered, the mechanism for rotating the
Скорость подтягивания БЛА 1 выбирается выше скорости снижения БЛА 1 на парашюте 16 без подтягивания, чтобы обеспечить посадку БЛА 1 на натянутую сетку 8.The
После посадки БЛА 1 прекращается вращение оси лебедки 12, и механизм вращения лебедки 12 выключается. От БЛА 1 отсоединяют бортовую катушку 3 и убирают БЛА 1 с сетки 8 и, соответственно, с посадочной площадки 6. Снятую бортовую катушку 3, сцепленную с лебедкой 12 посадочным тросом 17 и якорным тросом 4, пропускают через отверстие 9 в сетке 8 и устанавливают в устройство перемотки якорного троса 11. Перематывают сцепленные тросы 4 и 17 с лебедки 12 на снятую бортовую катушку 3 до тех пор, пока не появится место сцепления якоря 5 с петлей 15. Расцепляют тросы 4 и 17, подготовленную бортовую катушку 3 с якорным тросом 4 и якорем 5 убирают с устройства перемотки якорного троса 11 для установки на БЛА 1. Переводят в вертикальное положение шесты 10 и во взведенное (горизонтальное) положение рычажок тумблера пускового устройства 13, натягивают освобожденную петлю 15 посадочного троса 17 между верхними концами шестов 10 и рычажком тумблера пускового устройства 13. Посадочное оборудование готово для посадки следующего БЛА.After landing
Верхние концы шестов 10 выполнены U-образными или в виде рогатки, что позволяет легко накинуть на них петлю 15 посадочного троса 17 и освободить от них петлю 15 при натягивании вверх сцепленных тросов 4 и 17. Самозатягивающаяся петля 15 выполнена в виде кольца, привязанного к одному концу троса 17, и протянутого через него другого конца троса 17. Пусковое устройство 13 выполнено в виде тумблера с рычажком, который переключается при приложении механической нагрузки для запуска таймера.The upper ends of the
Из вышесказанного следует, что обеспечение безопасной посадки БЛА массой более 30 кг на малую площадку обеспечивается за счет:From the foregoing, it follows that ensuring the safe landing of UAVs weighing more than 30 kg on a small platform is ensured by:
отказа от реи, вокруг которой начинает вращаться БЛА в способе-прототипе после зацепления якоря и наматывается якорный трос до момента зависания БЛА;rejection of the yard, around which the UAV begins to rotate in the prototype method after the anchor is engaged and the anchor cable is wound until the UAV hangs;
плавного снижения кинетической энергии (скорости) БЛА за счет использования гибких шестов и раскрывающегося парашюта;smooth decrease in the kinetic energy (speed) of the UAV through the use of flexible poles and a deployable parachute;
подтягивания с помощью лебедки снижающегося на парашюте беспилотного летательного аппарата к центру натянутой горизонтально сетки за сцепленные якорный и посадочный тросы;pulling up with the help of a winch an unmanned aerial vehicle descending on a parachute to the center of a horizontally stretched net for the coupled anchor and landing cables;
своевременной уборки гибких шестов;timely cleaning of flexible poles;
приземления БЛА на натянутую сетку.UAV landing on a stretched net.
Повышение оперативности повторного применения БЛА, а также сокращение времени подготовки места посадки для посадки следующего БЛА обеспечивается за счет:Increasing the efficiency of re-use of UAVs, as well as reducing the time for preparing a landing site for landing the next UAV is provided by:
использования легкосъемной бортовой катушки;use of an easily removable onboard coil;
наличия отверстия в центре сетки;the presence of a hole in the center of the grid;
включения в состав посадочного оборудования устройства перемотки якорного троса;inclusion in the composition of the landing equipment of the device for rewinding the anchor cable;
соединения якорного троса БЛА и посадочного троса посредством якоря и самозатягивающейся петли.connection of the anchor cable of the UAV and the landing cable by means of an anchor and a self-tightening loop.
Способ точной посадки БЛА практически реализуем и может быть осуществлен как вручную, так и автоматически. При ручной посадке уборка шестов и включение/выключение механизма лебедки может осуществляться вручную одним человеком.The UAV precise landing method is practically realizable and can be carried out both manually and automatically. When landing manually, cleaning the poles and turning on / off the winch mechanism can be done manually by one person.
Таким образом, предлагаемый способ точной посадки БЛА самолетного типа и устройство его реализации обеспечивают безопасную посадку БЛА массой более 30 килограмм на малую посадочную площадку с отклонением от заданной точки не более единиц метров, повышение оперативности повторного применения БЛА, а также сокращение времени подготовки места посадки для посадки следующего беспилотного летательного аппарата.Thus, the proposed method for precise landing of an aircraft-type UAV and a device for its implementation ensure the safe landing of a UAV weighing more than 30 kilograms on a small landing site with a deviation from a given point of no more than a few meters, increasing the efficiency of reusing the UAV, as well as reducing the time for preparing a landing site for landing. landing of the next unmanned aerial vehicle.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137931A RU2767389C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Method for precise landing of unmanned aerial vehicle of airplane type and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137931A RU2767389C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Method for precise landing of unmanned aerial vehicle of airplane type and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2767389C1 true RU2767389C1 (en) | 2022-03-17 |
Family
ID=80737083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020137931A RU2767389C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Method for precise landing of unmanned aerial vehicle of airplane type and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2767389C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU221478U1 (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" | Device for ensuring landing of aircraft-type unmanned aerial vehicles |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2399560C1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-09-20 | Рябуха Николай Николаевич | Method of landing drone aircraft on arresting gear |
RU2592963C2 (en) * | 2014-09-24 | 2016-07-27 | Александр Валентинович Овинов | Method for parachute landing of drone and drone with electric propulsor and parachute landing system |
RU2678407C1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-01-28 | Общество с ограниченной ответственностью "СЪЕМКА С ВОЗДУХА" | Airplane type unmanned aerial vehicle landing system |
US10836509B2 (en) * | 2016-12-13 | 2020-11-17 | Insitu, Inc. | Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft, and associated systems and methods |
CN211943773U (en) * | 2019-12-31 | 2020-11-17 | 广西电网有限责任公司百色供电局 | Unmanned aerial vehicle anchoring descending auxiliary device |
-
2020
- 2020-11-18 RU RU2020137931A patent/RU2767389C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2399560C1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-09-20 | Рябуха Николай Николаевич | Method of landing drone aircraft on arresting gear |
RU2592963C2 (en) * | 2014-09-24 | 2016-07-27 | Александр Валентинович Овинов | Method for parachute landing of drone and drone with electric propulsor and parachute landing system |
US10836509B2 (en) * | 2016-12-13 | 2020-11-17 | Insitu, Inc. | Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft, and associated systems and methods |
RU2678407C1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-01-28 | Общество с ограниченной ответственностью "СЪЕМКА С ВОЗДУХА" | Airplane type unmanned aerial vehicle landing system |
CN211943773U (en) * | 2019-12-31 | 2020-11-17 | 广西电网有限责任公司百色供电局 | Unmanned aerial vehicle anchoring descending auxiliary device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU221478U1 (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" | Device for ensuring landing of aircraft-type unmanned aerial vehicles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11542036B2 (en) | Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft, and associated systems and methods | |
US10513350B1 (en) | Capture devices for unmanned aerial, vehicles, including track-borne capture lines, and associated systems and methods | |
US10618676B2 (en) | Apparatus and method for launch and recovery of an unmanned aerial vehicle | |
EP3564124B1 (en) | Launch and recovery system for unmanned aircraft | |
AU782704B2 (en) | Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles | |
US9669946B2 (en) | Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles | |
US11142339B2 (en) | Launch and/or recovery for unmanned aircraft and/or other payloads, including via parachute-assist, and associated systems and methods | |
US4753400A (en) | Shipboard air vehicle retrieval apparatus | |
CN113968338A (en) | Aerial launch and/or recovery of unmanned aerial vehicles and related systems and methods | |
CN110626516A (en) | Ship landing device for vertical take-off and landing aircraft and ship | |
CN109415125B (en) | Parachute deployment system for multi-rocket type projector | |
US3207480A (en) | Aerial pickup system | |
RU2767389C1 (en) | Method for precise landing of unmanned aerial vehicle of airplane type and device for its implementation | |
RU2592963C2 (en) | Method for parachute landing of drone and drone with electric propulsor and parachute landing system | |
CN212473953U (en) | Ship landing device for vertical take-off and landing aircraft and ship | |
RU2466913C2 (en) | Methods of aircraft takeoff and landing and takeoff and landing system to this end | |
RU2678408C1 (en) | Airplane type unmanned aerial vehicle landing system |