[發明專利]一種精確空投系統

在審

• 申請號: 202010918792.6
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111984035A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 仇海濤
• 申請（專利權）人: 成都天航云圖科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/08;B64D17/78;G01C21/16;G01S19/14;G01S19/33;G01S19/47
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 李淑花

1.一種精確空投系統，其特征在于：包括任務規劃模塊、天氣信息模塊，翼傘模塊、組合導航模塊、飛行控制模塊、姿態控制模塊、貨臺模塊、著陸脫離鎖模塊、遙控遙測模塊、地面站模塊；

所述任務規劃模塊利用預先的任務信息和天氣信息模塊獲取的氣象信息，采用分段歸航的方式規劃并使用Dijkstra最短路徑規劃出航跡點并進行平滑；

所述天氣信息模塊在空投前通過探空儀，獲取空投區域大氣密度、溫度、濕度、層風等氣象信息；

所述翼傘模塊包括穩定傘和翼傘，所述穩定傘保證所述精確空投系統順利出艙，并穩定所述精確空投系統在空中的姿態，降低系統速度，為所述翼傘開傘創造有利條件；所述翼傘具有滑翔特性和可操控性，用于實現所述空投系統的偱跡飛行；所述翼傘模塊通過傘繩連接組合導航模塊、飛行控制模塊、姿態控制模塊、貨臺模塊、著陸脫離鎖模塊，當到達初始投放區域時，所述精確空投系統脫離載體按照所述任務規劃模塊規劃出的航跡點飛行；

所述組合導航模塊采用GNSS/INS(慣性導航)/激光雷達GNSS、INS組合導航，在目標接近段和高度控制段，采取GNSS/INS/激光雷達的慣性、衛星加視覺的組合方式，準確的得到所述精確空投系統的位置姿態信息，在著陸段，除上述信息外，利用激光雷達得到的精確高度信息，在預定高度在著陸點上空完成雀降著陸；

所述飛行控制模塊實時采集各傳感器測量的飛行狀態數據、接收無線電測控終端傳輸的由地面測控站上行信道送來的控制命令及數據,經計算處理,輸出控制指令給所述姿態控制模塊,實現對精確空投系統中各種飛行模態的控制和對任務設備的管理與控制;同時將精確空投系統的狀態數據及電機、電源系統、任務設備的工作狀態參數實時傳送給所述遙控遙測模塊并實時下傳到地面站；

所述姿態控制模塊包括左電機、右電機和操縱繩，所述左電機和右電機分別通過絞盤與所述操縱繩相連，所述操縱繩一端固定在絞盤上，另一端與所述翼傘的后緣相連，用于對翼傘的后緣進行操控；

所述貨臺模塊包括貨臺單元和系留吊掛單元，所述貨臺單元用于放置空投物資，以及減少系統著陸沖擊載荷；所述系留吊掛單元用于空投物資在所述貨臺單元上的系留和快速解脫，以及與其它部件之間的承力連接和系統的起吊轉移；

所述著陸脫離鎖模塊包括鎖體、拉桿、活動頭、儲能彈簧、搖臂、轉軸、鎖軸、火工品和滑塊,拉桿的一端與鎖體鉸接,拉桿與鎖體之間設有扭簧,拉桿的另一端通過轉軸與搖臂的一端鉸接,鎖體內橫向設有槽孔,槽孔內依次設有鎖軸和滑塊,儲能彈簧套裝于鎖軸上,儲能彈簧的兩端分別與槽孔的底端和鎖軸接觸,活動頭與鎖體鉸接,鎖軸從槽孔的底端穿出,與活動頭卡接,活動頭的另一端與搖臂的另一端卡接,滑塊通過剪切銷固設于槽孔內,槽孔的一側設有火工品,剪切銷設置于火工品的一側；所述著陸脫離鎖模塊用于系統著陸瞬間物傘平穩分離,裝備安全著陸，實現所述空投系統的順利著陸和所述翼傘模塊的回收；

所述遙控遙測模塊包括遙測單元和遙控單元，所述遙測單元用于實時采集飛行狀態數據、航跡數據及機載設備的工作狀態數據，所述遙控單元根據遙控指令實時遙控精確空投系統的飛行狀態；

所述地面站模塊包括顯示單元、無線數據收發單元和存儲單元；所述顯示單元用于實時顯示遙測信息、任務航跡信息、指令信息和參數修正信息，所述無線數據收發單元用于地面站模塊與遙控遙測模塊進行無線數據傳輸，所述存儲單元用于存儲數據。

2.根據權利要求1所述的精確空投系統，其特征在于：所述的分段歸航包括目標接近段、高度控制段、著陸段；

所述目標接近段包括：空投系統離機，引導傘打開，拉出穩定傘，使空投系統減速，姿態穩定；拉出翼傘，直至翼傘開傘完成；翼傘完全展開后，進入穩定滑翔狀態，然后向預定著陸點飛行；

所述高度控制段包括：翼傘完全展開，進入穩定滑翔狀態，在飛行控制模塊的操控下，飛行至預定地域上空，進入盤旋削高階段；高度控制段進行能量消耗的方式有兩種，一種為圓形盤旋降高度，一種為8字形盤旋降高度；

所述著陸段：空投系統的高度降低至預定高度（約10-100m）時，啟動著陸流程，系統安全著陸。

3.根據權利要求1所述的精確空投系統，其特征在于：所述的路徑搜索方法采用dijstra最短路徑搜索方法。