[發(fā)明專利]一種彈射網(wǎng)捕捉式空中低速無人機(jī)回收裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910662214.8
• 申請(qǐng)日: 2019-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN110329530B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于志剛;宋申民;譚立國(guó);李桂英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類號(hào): B64F1/02
• 分類號(hào): B64F1/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

一種彈射網(wǎng)捕捉式空中低速無人機(jī)回收裝置，本發(fā)明涉及空中低速無人機(jī)的回收裝置。它解決了現(xiàn)有的無人機(jī)回收裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、回收過程控制難度大的問題，它包括空中回收載機(jī)、彈射網(wǎng)式捕捉器、視覺導(dǎo)航子系統(tǒng)和回收控制子系統(tǒng)；空中回收載機(jī)承載彈射網(wǎng)式捕捉器、視覺導(dǎo)航子系統(tǒng)和回收控制子系統(tǒng)，與欲回收的無人機(jī)伴隨飛行，并用于裝載被捕捉到的無人機(jī)；彈射網(wǎng)式捕捉器運(yùn)動(dòng)到空中回收載機(jī)的機(jī)艙下開口處，向下彈射出捕捉網(wǎng)，包覆與空中回收與載機(jī)伴隨飛行的無人機(jī)，并拖拽會(huì)機(jī)艙；視覺導(dǎo)航子系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集無人機(jī)的視頻信號(hào)，無人機(jī)的位置和姿態(tài)；回收控制子系統(tǒng)控制彈射網(wǎng)式捕捉器的工作，抵消空中氣流的影響，順利完成捕捉回收工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空中低速無人機(jī)的回收裝置。屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著航空科技的發(fā)展，無人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用研究也如火如荼。無人機(jī)是一種由自身程序 控制或由無線電遙控的，用來執(zhí)行特定任務(wù)的無人駕駛飛行器。其具有應(yīng)用范圍廣泛，成 本低，無人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)，生存能力強(qiáng),機(jī)動(dòng)性能好,隱蔽能力高等特點(diǎn)，在軍用、民用等 諸多領(lǐng)域均受到了廣泛的應(yīng)用。但相比于無人直升機(jī)和多旋翼無人機(jī)，其發(fā)射和回收具有 一定難度。同時(shí)，無人機(jī)回收時(shí)間的長(zhǎng)短也將直接影響無人機(jī)工作效率，進(jìn)而影響作戰(zhàn)效 果。

空基回收是眾多回收方法中的一種，美國(guó)和俄羅斯最早開始空基回收的研究，這種發(fā) 射與回收方式通過航程較遠(yuǎn)、載重較大的母機(jī)將子機(jī)運(yùn)輸?shù)饺蝿?wù)區(qū)域，可以極大的增加子 機(jī)的巡航半徑，擺脫了地面機(jī)場(chǎng)限制，增大了子機(jī)起降的靈活性。然而受技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)和成 本限制，飛機(jī)空基發(fā)射與回收技術(shù)并沒有得到很好的發(fā)展。

目前，國(guó)際上中小型固定翼無人機(jī)的空中回收方式主要包括剛性回收和柔性回收。剛 性回收主要包括：機(jī)械臂抓取回收、空中鉤取回收和空中托盤回收等，但剛性回收機(jī)械結(jié) 構(gòu)復(fù)雜、回收過程控制難度大，且大多處于方案階段；柔性回收主要是纜繩浮標(biāo)回收和空 中網(wǎng)回收，但柔性回收效率低，同樣具有收過程控制難度大的問題，很難實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的批 量快速回收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種彈射網(wǎng)捕捉式空中低速無人機(jī)回收裝置，為了解決現(xiàn)有的無人機(jī)回收 裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、回收過程控制難度大的問題，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、可靠及高效回收。

它包括空中回收載機(jī)、彈射網(wǎng)式捕捉器b、視覺導(dǎo)航子系統(tǒng)和回收控制子系統(tǒng)d；

所述空中回收載機(jī)：用于承載彈射網(wǎng)式捕捉器b、視覺導(dǎo)航子系統(tǒng)和回收控制子系統(tǒng)d， 與欲回收的無人機(jī)伴隨飛行，并用于裝載被捕捉到的無人機(jī)；

彈射網(wǎng)式捕捉器b：運(yùn)動(dòng)到空中回收載機(jī)的機(jī)艙下開口處，向下彈射出捕捉網(wǎng)，包覆 與空中回收與載機(jī)伴隨飛行的無人機(jī)，并拖拽會(huì)機(jī)艙；

視覺導(dǎo)航子系統(tǒng)：實(shí)時(shí)采集無人機(jī)的視頻信號(hào)，從而監(jiān)控欲回收的無人機(jī)的位置和姿 態(tài)；

回收控制子系統(tǒng)d：根據(jù)采集到的空中回收載機(jī)和欲回收的無人機(jī)的相對(duì)位置和相對(duì) 姿態(tài)信息，控制彈射網(wǎng)式捕捉器b的工作，從而抵消空中氣流的影響，順利完成捕捉回收 工作。

本發(fā)明解決了無人機(jī)空中精準(zhǔn)、可靠及高效回收的問題和提高載機(jī)安全性的問題，將 彈射網(wǎng)式捕捉系統(tǒng)應(yīng)用在無人機(jī)的空基回收過程中，提出了一種全新、高效和精準(zhǔn)的空基 回收裝置。

附圖說明

圖1是彈射網(wǎng)式捕捉器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是彈射網(wǎng)式捕捉器工作過程的一個(gè)示意圖。 圖3是彈射網(wǎng)式捕捉器工作過程的另一個(gè)示意圖。圖4是雙立柱桁架機(jī)器人子系統(tǒng)和循環(huán) 料庫(kù)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是雙立柱桁架機(jī)器人子系統(tǒng)中，可控伸縮帶50-3處于收縮 狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是回收控制子系統(tǒng)d的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是無人機(jī)與載機(jī)的相對(duì)位置示意圖。圖8是無人機(jī)回收的四個(gè)階段的示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式包括空中回收載機(jī)、彈射網(wǎng)式捕捉器b、視覺導(dǎo)航子系 統(tǒng)和回收控制子系統(tǒng)d；