[發明專利]一種柔翼無人機低空飛行定高控制系統

在審

• 申請號: 201610064958.6
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105539859A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 沈雷;薛富利;郭海軍;徐杰;龔松潔;李晨晨
• 申請（專利權）人: 襄陽宏偉航空器有限責任公司
• 主分類號: B64D31/06
• 分類號: B64D31/06
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

技術領域

本發明屬于柔翼無人機飛行定高控制領域，更具體地，涉及一種柔翼 無人機低空飛行定高控制系統。

背景技術

目前，無人機的應用領域越來越廣，如航空拍攝、農業播撒、緊急通 訊及物資空投等。然而，由于現有無人機的功能比較單一，很多應用場合 都受到了很大的限制，尤其是對飛行高度、地面狀況感知及位置要求有嚴 格限制的應用場合。

從飛行高度測量的手段來說，現有比較常用的方法主要是采用了GPS 導航或者氣壓高度計，通過獲取的絕對海拔高度、飛行器經緯度位置在地 圖位置上的地高，從而得到無人飛行器的距地高度。雖然如今的測高方式 多種多樣，但是，如何控制飛行器在要求的低空域中飛行作業卻成了技術 難題。

申請號為201110324680.9的發明專利申請公開了一種固定翼無人機的 定高飛行控制系統與方法，其采用傳感器模塊實時測量無人機當前位姿、 高度信息、并發送給控制電路，再經由控制電路中的單片機進行數據計算， 把計算結果發送給電機、舵機進行控制。其控制系統結構復雜、適用于固 定翼無人機定高控制，不適用于柔翼無人機低空定高控制。

因此，需要開發一種適用于柔翼無人機的低空飛行定高控制系統。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種柔翼無人機 低空飛行定高控制系統，其目的在于，通過測高設備測量實際高度，由主 控處理器根據實際高度控制油門進而控制動力設備輸出的動力，最終實現 對柔翼無人機推力和升力調節，達到控制柔翼無人機定高飛行的目的。本 發明裝置能精確控制柔翼無人機定高飛行。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種柔翼無人機低 空飛行定高控制系統，其包括沖壓翼傘、動力單元、主控處理器、測高設 備以及油門調節單元，其中，

所述沖壓翼傘設置在柔翼無人機的機艙頂部，用于提供升力，

所述測高設備設置在機艙上，用于測量柔翼無人機實際海拔高度，

所述動力單元包括發動機和與發動機相連的螺旋槳，所述螺旋槳設置 在機艙的尾部，

所述油門調節單元設置在機艙內，其與所述動力單元的發動機相連， 以調節輸入至發動機的燃油量，

所述主控處理器設置在機艙內，其同時與油門調節單元和測高設備相 電連接，以控制油門調節單元進而調節輸入至發動機中燃油量，并從測高 設備處獲知柔翼無人機實際海拔高度。

以上發明構思中，主控處理器將測高設備測量的實際高度與設定高度 進行比較，當實際高度高于設定高度或者低于設定高度，主控處理器控制 油門調節單元以使輸入至發動機中燃油減少或者增多，從而控制發動機輸 出軸的轉速，進而控制螺旋槳轉速，達到改變機艙所受推力的目的，改變 機艙所受推力，相應改變了柔翼無人機的滑行力或者推力，對升力的調節 最終實現了對柔翼無人機高度的調節，達到了定高控制的目的。

進一步的，所述測高設備通過兩個搖桿固定在機艙上，所述搖桿一端 固定在測高設備上，且其另一端鉸接在機艙上。這樣的連接方式，保證了 測高設備時刻在重力方向上，使得對于實際海拔高度的測量準確可信。

進一步的，所述油門調節單元包括油門舵機和油門拉板，所述油門舵 機與所述主控處理器相電連接，所述油門拉板受所述油門舵機控制以調節 油門大小，從而實現對輸入至發動機中燃油量的調節。

進一步的，所述發動機的輸出軸與所述螺旋槳中心軸相連。

進一步的，所述沖壓翼傘通過傘繩固定在所述機艙頂部。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠 取得下列有益效果：

本發明中，主控處理器能適時根據實際海拔高度控制發動機油門大小， 達到改變推力的目的，進而達到改變沖壓翼傘提供的升力大小的目的，最 終實現對柔翼無人機定高控制，本發明控制系統使柔翼無人機的飛行具備 了自動定高的功能。

附圖說明

圖1是本發明實施例中柔翼無人機定高控制系統的結構示意圖；

圖2是本發明實施例中測高設備通過搖桿安裝在機身的結構示意圖；

圖3是本發明實施例中柔翼無人機定高控制系統的數據傳輸流向示意 圖。

在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中：

1-沖壓翼傘2-傘繩3-機艙