[发明专利]数字定位降落控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字定位降落控制装置，尤其适用于空中降落物资的精确定点降落控制。

背景技术：

目前，投放物资的降落装置仍主要采用无控制自由飘落方式进行投放。当针对山区、森林等复杂地貌带，以及云、雾、风等气象条件，核灾难中要求无人作业等恶劣环境下的物资投放时，这种发散式的自由飘落降落伞投放方式，很难快捷、准确地完成抢险救灾物资投放的任务完成，贻误战机的同时还付出了重大代价。近几年来的多起自然灾害，如汶川地震中，我军空降兵需要冒生命风险，伞降到地震灾区的核心区域送交通讯设备。日本福岛核灾难中第一时间的反应堆注水抢险，也显示出由空中低成本准确定位自动降落投放冷却水的重要性和紧迫性。在战场上，空降物资的快捷准确投放，将很大程度地决定着生死与胜负。

发明内容：

为解决现有技术的不足，本发明提供一种数字定位降落控制装置，控制空降物资精确、快捷定位投送。

本发明所采用的技术方案是：控制装置包括高度、方位和距离的信号采集、电脑控制部件、信号放大、伺服机构、操纵部件，对降落高度差、与设定点的方位差和距离差的计算，发出调控数字信号，信号经放大，驱动步进电机，步进电机根据脉冲信号控制转动角度，再经变速器对降落装置控制绳进行不同方位角的拉动控制，实现下降方位的多种角度调整；降落装置落地后，位置信号发射和灯光信号显示，提供货物降落的具体地点，同时提供给地面计算机全程跟踪汇总降落物资信息。

电脑控制部件包括测高部件、导航部件和控制部件，当降落速度＜1米/100ms时，确认降落伞已打开，即触发系统自动接通控制装置的全部电源，启动信号采集、电脑控制、信号放大、伺服操纵机构，以及投放物资的位置信号发射和显示位置的灯光信号，分别发出方位角差、距离差和高度差三组数字控制信号。

伺服机构包括步进电机、继电器和电磁离合器，经放大的输入脉冲信号和电脑发出的控制信号分别连接不同方位控制继电器，和连接步进电机两端设置的电磁离合器，结合步进电机的正反转，实现用两部电机带动四个方位角的控制绳操作。

位置信号发射和电脑统计部件通过降落速度的计算，确认落地后发出信号，自动关闭伺服机构电源、将所有设定数据复位，继续维持位置信号的发射，和灯光信号显示。

实现装置控制的过程为：投放降落伞→测量高度，确认开伞→启动控制装置→计算降落伞方位与已设定投放点之间的方位角差和距离差→发出数字信号→信号放大→驱动步进电机，动态操纵降落伞方向角调整→降落伞落地，关闭伺服机构→保持打开位置信号发射和灯光显示部件→计算机自动采集落地物资全程跟踪和汇总数据。

本发明的有益效果是：通过与设定的降落点高度差、方位差、距离差等控制数据的循环计算，应用负反馈自动控制原理，完成开伞后的全部操作调整控制，并在落地后自动发出位置信号和灯光显示信号、同时进行投放物资的电脑自动统计等功能，适应准确、快速地投放伞降物资。彻底改变目前的空投物资自由飘落降落伞的降落位置不准确等问题，实现了高空和超低空降落伞投放的自动控制；可达到降落半径＜10米的精确降落；可在恶劣气象环境和复杂地形地貌条件下的降落伞精确投送；可进行特定环境下的伞降无人作业；可有效利用降落场地，实现人员与物资装备的有序、快速组织。

附图说明：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为降落伞应用示意图；

图3为定位控制器流程图；

图4为电脑控制器流程图。

图中：1、降落伞，2、承重伞绳，3、方位控制伞绳，4、数字定位降落控制装置，5、空降货物。

具体实施方式

如图2所示，数字定位自动控制装置包括降落伞1、承重伞绳2、方位控制伞绳3、数字定位降落控制装置4(简称控制装置)、空降货物5。

1、投放物资在地面准备时，根据任务要求，由专人将拟投放位置的地理数字信息输入控制装置，进行设定。

2、当投放物资在飞机舱内临近投放前15分钟，由机舱投放员打开本控制装置的导航部件，导航部件开始启动运行，连接卫星信号。

3、投放物资从高于10000米以上的高空，或最低100米的超低空投落，降落伞离开机舱。

4、控制装置的高度测量部件开始测高运算，当降落速度＜1米/100ms时，确认降落伞已打开，即触发系统自动接通控制装置的全部电源，启动信号采集、电脑控制、信号放大、伺服操纵机构，以及投放物资的位置信号发射和显示位置的灯光信号，以便于降落后的搜寻。显示位置的灯光信号开启，由控制系统自动识别白天或夜间，当白天时，灯光显示不开启。