[实用新型]系留热气飞艇自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于浮空器领域，具体地指一种系留热气飞艇自动控制系统。

背景技术

目前，在浮空器领域，自主导航飞行控制在自由飞氦气飞艇的应用上较为广泛和全面，且发展程度比较深，而在热气球及热气飞艇等依靠热空气提供升力的飞行器上面，自主导航飞行控制的研究和应用仍处于空白。同时，同为系留飞行器的系留氦气飞艇由于能够始终保持充足的净升力，除在收放阶段需要人工控制外，其在留空过程中无需对飞行实施控制，只需时刻保持对飞艇各项状态的监测即可，与系留热气飞艇具有很大区分。

一方面，自由飞氦气飞艇一般具有可变尾翼，和多数的固定翼飞行器一样，可以通过调节翼面状态进行飞行高度及方向的控制，而系留热气飞艇的尾翼是固定形状的气囊，起的是对风的方向调节作用，因此系留热气飞艇在飞行控制上主要是依靠对加热器的操作达到对飞行高度的控制。控制加热器的操作方式即控制其单次加热时间和两次加热的间隔时间，目前存在基准加热频率不确定和飞行控制响应慢等难点。另一方面，由于系留热气飞艇的飞行高度上限已经由系留缆绳限定，这与自由飞氦气飞艇完全不同。所以很难借鉴自由飞氦气飞艇的控制系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种系留热气飞艇自动控制系统，能够实现系留热气飞艇飞行高度的自动闭环控制，在保持系留热气飞艇具备充足热气升力的前提下，避免加热器过快或过长的加热导致燃料的浪费或囊内温度过高造成事故。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种系留热气飞艇自动控制系统，包括：

处理器，用于接收人工设定的参数和传感器测得的数据，以及控制系留热气飞艇的加热器工作；

RS-232组件，与所述处理器连接通讯，用于外接通讯设备；

RS-485组件，与所述处理器连接通讯，用于直接连接传感器；

至少一个A/D转换模块，与所述处理器连接通讯，用于连接传感器；

至少一个变送器，连接有传感器并通过A/D转换模块与所述处理器连接通讯；

存储器，与所述处理器连接通讯，用于存入和取出数据；

电磁阀接口，与所述处理器连接，用于将处理器的控制信号接入加热器的电磁阀；

点火开关，与所述处理器连接，用于在处理器的控制信号下实现点火。

上述技术方案中，所述处理器为STM32处理器。

上述技术方案中，与所述RS-485组件直接连接的传感器包括风速传感器。

上述技术方案中，与所述A/D转换模块连接的传感器包括温度传感器、压差传感器、电压传感器中的至少一个。

上述技术方案中，与所述变送器连接的传感器包括设置于加热器中的火焰温度传感器。

本实用新型的有益效果在于：能够通过人工设定基准参数和结合传感器测得的与加热器动作有关的状态参数进行自动计算和处理，对加热器动作方式进行修改，并通过控制电磁阀完成对加热器的控制，实现了系留热气飞艇飞行高度的自动闭环控制，在保持系留热气飞艇具备充足热气升力的前提下，避免了加热器过快或过长的加热导致燃料的浪费或囊内温度过高造成事故。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种系留热气飞艇自动控制系统，包括：

处理器，用于接收人工设定的参数和传感器测得的数据，以及控制系留热气飞艇的加热器工作。由于整个系留热气飞艇自动控制系统除了需要实现对加热器的控制外，还需要实现监测多路其它状态数据、进行对地通讯、数据保存输出等其它功能，要求处理器具备较多的通讯接口，且功能齐全、数据处理能力强大，因此本实施例优选了基于ARM公司的高性能、低功耗ARM Cortex-M3内核设计的STM32处理器；

RS-232组件，与上述STM32处理器连接通讯，用于外接GPS和其它通讯设备；

RS-485组件，与上述STM32处理器连接通讯，用于直接连接风速传感器；

若干A/D转换模块，与上述STM32处理器连接通讯，用于连接温度传感器、压差传感器、电压传感器等；

两个变送器，与加热器中的火焰温度传感器连接并通过A/D转换模块与上述STM32处理器连接通讯；

存储器，与STM32处理器连接通讯，用于存入和取出数据；

电磁阀接口，与STM32处理器连接，用于将处理器的控制信号接入加热器的电磁阀；