[發明專利]一種用于無人機抗風能力檢測的自適應系統

有效

• 申請號: 201610919305.1
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106525375B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 張飛;劉俍;魏傳虎;殷超遠;張方正;任志剛;蘇建軍;楊波;慕世友;李超英;傅孟潮;李建祥;趙金龍
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國網智能科技股份有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種用于無人機抗風能力檢測的自適應系統，其特征是：包括風場模擬裝置和抗風測試系統，其中，所述風場模擬裝置為抗風測試系統提供方向、風速可變的風場環境；

所述抗風測試系統，包括無人機測試機構和控制反饋系統，所述無人機測試機構包括固定無人機的支撐架、保持支撐架能夠自由轉動的柔性機構、承載柔性機構的移動平臺以及承載移動平臺的支撐座；

所述控制反饋系統，包括控制系統、檢測實時風速的風速反饋單元和無人機航姿參考單元，所述控制系統接收來自風速反饋單元和無人機航姿參考單元的數據，根據檢測實時的檢測風速和無人機的飛行狀態，改變風場模擬裝置提供的風速和風向，并確認無人機能夠抵抗的最大風速；

所述柔性機構，包括連接桿和設置在連接桿頂部的球鉸連接機構，球鉸連接機構的球體一端連接支撐架，另一端活動連接在球殼內，所述球體被配置能夠在球殼內自由轉動，同時在各方向上均有限位；

所述無人機航姿參考單元應能感知無人機的姿態參數、角速度、加速度信息和航向角，一次得出所測無人機不同姿態下的完整數據，包括俯仰、橫滾和航向變化數據，所述姿態和角速度偏差通過適當增益的六態卡爾曼濾波得到最優估計，并把數據反饋給控制系統，由控制系統來判斷無人機的當前姿態是否處于正常飛行狀態，如果無人機處于正常飛行狀態，說明無人機可以抵抗現在的風速；如果無人機處于非正常飛行狀態，說明無人機的抗風能力已經到達極限，此時的風速，為無人機正常飛行所能抵抗的最大風速；

所述柔性機構的底端活動固定于移動平臺上，所述移動平臺上設置有滑槽，所述柔性機構的底端與滑槽相配合，能夠卡合在滑槽內，同時沿著滑槽運動；

所述移動平臺為十字型，且橫向與縱向均設置有滑槽；

所述移動平臺與支撐座之間設置有升降機構，能夠調節移動平臺的高度；

所述風場模擬裝置設置在露天環境，在不同的方位分別設置有風機，且所述風機的方位、距離和高度可調；

球鉸連接機構連接的部位為連接桿，連接桿最下方通過移動連接裝置與移動平臺連接，所述移動連接裝置采用球移動，保證整個承重無人機端能夠沿滑軌移動。

2.如權利要求1所述的一種用于無人機抗風能力檢測的自適應系統，其特征是：所述風場模擬裝置設置在室內實驗環境，在室內實驗環境的對立方向分別設置出風口和入風口，所述出風口與入風口分別設置風口防風管，所述入風口出設置有若干臺風機形成風面，所述室內實驗環境內設置有風速傳感器。

3.如權利要求1所述的一種用于無人機抗風能力檢測的自適應系統，其特征是：所述支撐架上設置有凹槽。