[發明專利]一種空中撞網式無人機連續回收方法及系統

有效

• 申請號: 201811234548.7
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109229405B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 姚磊江;羅天佑;吳云皓;張少江;張偉;呂勝利
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64D47/00
• 分類號: B64D47/00
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

本發明公開了一種空中撞網式無人機連續回收系統，包括載機、拖纜、升力體外形拖曳艙、航空絞車、視覺導航系統、連續撞網回收裝置。回收時，載機通過航空絞車釋放拖纜，將升力體外形拖曳艙釋放，無人機在視覺導航系統指引下從拖曳艙尾部飛入，回收網負責捕捉無人機，并在滑車的剎車作用下在U型滑軌輸送裝置上減速滑行進入傳送帶裝置運輸儲存；無人機全部回收之后，航空絞車收回拖纜，將拖曳艙和無人機一同收入載機內，完成空基回收。本發明利用拖曳艙系統將回收裝置放置于載機的干擾流場之外，可避免載機對回收過程的影響，回收成功率大，載機安全性高，可在空中安全連續地回收多架無人機。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體涉及一種空中撞網式無人機連續回收方法及系統。

背景技術

近幾年來，蜂群無人機戰術作為一種全新、顛覆式的理想作戰模式受到各國的重視，它以智能集群技術為核心，將單機薄弱的作戰能力通過無人機的協同網絡相互聯系起來，構建成為一種具有低成本、抗打擊能力強、作戰模式多樣化的新型作戰體系。

無人機蜂群的核心優勢在于：單機成本低、群體數目大、群體智能程度高，這意味著蜂群無人機往往設計為一次性消耗品，然而即使成本很低，它們仍然包含一些不想被敵人所掌握的關鍵核心技術，一種解決方案是任務結束后破壞掉無人機或損壞電子設備，使其不能被重新使用或逆向改造，但該方案需要無人機裝載額外的設備，考慮到無人機被破壞程度的不確定性和成本因素而難以被采用；另一種解決方案是選擇回收無人機，目前主流的回收方法分為空基回收和陸基回收，其中陸基回收方案由于對地面環境要求苛刻，在實際戰爭中我們往往無法保證合適的回收區域，而空基回收技術將大大降低對環境的要求。

無人機的空基回收方式大致分為兩種，一種為撞線回收方式，該方式要求回收過程中無人機上某處安裝的掛鉤與提前設置好的阻攔繩實現完美對接。然而掛鉤在設計上要求能承受較高的沖擊強度，導致無人機在重量和成本上有較大的提升，不符合蜂群無人機的低成本要求。并且蜂群無人機一般體型偏小，稍微受到風的干擾便很難實現與阻攔繩的完美對接。而撞網回收方式是一種精確的低損傷回收方式，其核心技術在于如何指引無人機精準地向回收網減速飛行，并采用哪種方式將無人機的動能柔和地吸收掉。該方式由于回收網面積大小的限制，一般適合中、小型的無人機回收。

目前，一些成熟的撞網回收裝置大多安裝在陸地或一些大型艦艇上，并且設計為一次性回收一架，一般用于大型無人機的回收。我們不能單純地把陸基的撞網回收裝置直接搬運到空中進行無人機的回收，它們無法達到一次性回收多架蜂群無人機的要求。現有的空基拖曳網式回收裝置如專利CN 107792381A，采用的是單網多架回收的方式，雖然該方式能實現多架無人機的同時回收，但也存在著不可規避的設計缺陷：首先，要保證小型無人機能夠成功撞在回收網上，那么網面需要一定的密度，而大面積的回收網在空中被拖曳意味著回收網不能太密，否則需要復雜的穩定裝置去保持網面的垂直狀態；其次可能會出現多架無人機撞在回收網的同一小塊區域，這很難確保無人機機體不出現損傷，導致整個回收成功率的降低。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種無人機的空中連續多架回收方法及系統。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種空中撞網式無人機連續回收系統，包括載機、拖纜、升力體外形拖曳艙、航空絞車、視覺導航系統、連續撞網回收裝置，所述升力體外形拖曳艙布置于載機的機尾艙門內，所述航空絞車經由載機開啟的后艙門控制收放所述拖纜，所述拖纜連接升力體外形拖曳艙，實現升力體外形拖曳艙的收放；所述升力體外形拖曳艙內載自動化飛控系統，用于保證升力體外形拖曳艙全程飛行的穩定，并保證撞網過程中，升力體外形拖曳艙不發生劇烈搖晃；所述連續撞網回收裝置安裝于升力體外形拖曳艙機身內；所述視覺導航系統設置于升力體外形拖曳艙尾部。

進一步地，所述連續撞網回收裝置包括U型滑軌輸送裝置、傳送帶裝置、回收網裝置、收放控制機構、滑車鏈條和測速傳感器；