[發明專利]一種民用無人機安全應急緩降智能備降傘的方法及系統

在審

• 申請號: 202010344130.2
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111409834A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王大軍;吳泓;李永;祖繁;王宏斌
• 申請（專利權）人: 江蘇省氣象科學研究所
• 主分類號: B64D17/54
• 分類號: B64D17/54;B64D17/80
• 代理公司: 東莞合方知識產權代理有限公司 44561
• 代理人: 陳正興

本發明公開了一種民用無人機安全應急緩降智能備降傘的方法，通過以下步驟實現：主控盒通過姿態傳感器和加速度計判斷當前無人機的飛行姿態及加速度狀態，當無人機姿態/加速度達到了觸發判定條件或者接收到PWM觸發信號時候，電子點火器點燃推進劑，推進劑燃燒并將降落傘包彈出傘艙，降落傘在下降過程中受到空氣阻力，有效減緩無人機下降速度，進而保障無人機不會直接墜落損壞。還公開了民用無人機安全應急緩降智能備降傘系統。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體涉及一種民用無人機安全應急緩降智能備降傘的方法及系統。

背景技術

隨著無人機技術的逐步完善，應用市場的逐步成熟，無人機在民用領域的應用得到了蓬勃的發展，圍繞無人機，各種新的技術，新的應用模式層出不窮，在遙感測繪、安防監控、應急救災、電力巡檢等行業領域得到了廣泛應用。

針對行業級輕小型無人機而言，由于成本、體積和重量等因素的限制，導致飛控設計較簡單、傳感器成本較低、整系統可靠性較低，在飛行出現故障時沒有有效手段來控制無人機，以降低墜機造成的財產損失。

目前民用無人機所采用的備降傘有：機械式彈射備降傘和固體燃料推進式彈射備降傘兩種。這兩種備降傘系統的原理是由外部信號觸發彈射控制盒將傘包彈出傘艙，降落傘在無人機墜落的時候打開，起到緩降的作用；其共同點是觸發邏輯單一，需要外部發送觸發信號(比如人工發送觸發信號等)；其不同點是機械式彈射備降傘彈射系統采用了彈簧等機械的彈射方式將傘包彈出傘艙，固體燃料推進式彈射備降傘系統是通過固體燃料推進劑燃燒反沖將傘包彈出傘艙。

現有技術中存在的缺陷或不足：1、彈射觸發判定邏輯單一，沒法滿足無人機飛行過程中遇到的多種應急情況；2、當環境限制沒法發出觸發信號的時候備降傘系統無法啟動(比如鏈路系統受到干擾或者鏈路系統超出了距離限制等，工作人員沒法發送觸發信號)；3、沒有與無人機控制系統相互通信協作，備降傘系統彈射后無人機繼續開車情況下會出現傘繩纏繞槳葉的風險；4、當外界不提供彈射觸發信號的時候，無法智能自主開傘。

因此，提供一種在無人機出現故障時能防墜毀的方案，就成了現有技術的需求。

發明內容

為了克服背景技術存在的缺陷，本發明的目的在于，提供民用無人機安全應急緩降智能備降傘的方法及系統，通過備降傘系統主控盒集成的傳感器、判定條件自主判斷觸發開傘。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種民用無人機安全應急緩降智能備降傘的方法，所述的方法通過以下步驟實現：

主控盒通過姿態傳感器和加速度計判斷當前無人機的飛行姿態及加速度狀態，當無人機姿態/加速度達到了觸發判定條件或者接收到PWM觸發信號時候，電子點火器點燃推進劑，推進劑燃燒并將降落傘包彈出傘艙，降落傘在下降過程中受到空氣阻力，有效減緩無人機下降速度，進而保障無人機不會直接墜落損壞。

所述民用無人機安全應急緩降智能備降傘的方法，還通過以下步驟實現：

無人機飛控系統分析判斷無人機飛行姿態及加速度狀態，飛行狀態異常達到觸發開傘判定條件時觸向備降傘系統主控盒發送開傘指令PWM信號觸發開傘，保護無人機緩降。

所述民用無人機安全應急緩降智能備降傘的方法，還通過以下步驟實現：

地面操作人員分析判斷飛行姿態、飛行路徑、飛行安全異常或者存在飛行安全問題時，手動發送開傘指令，并通過無人機數據鏈路發送開傘指令給無人機飛控系統，無人機飛控系統發送開傘指令給備降傘系統主控盒觸發開傘，保護無人機緩降。

上述民用無人機安全應急緩降智能備降傘的方法，主控盒自主觸發開傘情況下，觸發開傘的同時，向無人機飛控系統發送觸發開傘回饋信號，無人機飛控系統將關閉無人機動力系統，防止無人機旋翼系統纏繞傘繩，導致傘功能失效起不到緩降作用。