[实用新型]一种基于贯流风机的自动导航飞行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器，尤其是一种基于贯流风机的自动导航飞行器。

背景技术

无人驾驶飞机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。

与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国的关注。在现代战争中，无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察 、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。

四轴飞行器是一种常见的多旋翼飞行器，通过支撑臂连接四个旋翼，并且分为两组，互为正反桨，每组两个旋翼旋向相同，但两组旋翼旋向相反，以此抵消其对机体产生的扭力矩，保持机体平衡，旋翼转速的改变能够改变升力，进而决定飞行器的空中姿态和移动位置，正因为其灵活的运动能力、较强的抗风性能、紧凑的设计结构，能够在狭小闭塞或复杂的人力难以抵达的地形环境中完成行动任务。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种针对现有基于贯流风机的自动导航无人飞行器，采用在动力性和稳定性更有优势的贯流风机作为驱动方式，将装载高精度、低功耗导航定位系统，实现无人控制的自主导航飞行，并可无线调整飞行参数及获取机体飞行数据。

    本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

一种基于贯流风机的自动导航飞行器，包括基于贯流风机的飞行器，所述基于贯流风机的飞行器包括主机机架、四组固定柱、四组风道、四台无刷电机、四组叶轮、四组支撑柱，所述四组风道分别通过固定柱以主机机架中心点对称安装于机架平面上侧，所述四组支撑柱以主机机架中心点对称直立安装于机架平面下侧，与机架所处平面呈90度夹角，所述四组叶轮分别安装于相应风道内侧，并且分别与四台无刷电机共轴相连，通过固定柱与主机机架相连接，组成贯流风机，相邻的贯流风机处于同一平面且相互之间的夹角为90°。

所述主机机架设有控制平台，所述控制平台上设置有机载飞行控制单元和供电电源；所述机载飞行控制单元包括微控制器、三轴陀螺仪、三轴倾角传感器、用于测量飞行高度的数字气压传感器、用于确定航向的数字罗盘和用于导航定位的GPS导航定位芯片。其中，三轴陀螺仪和三轴倾角传感器将飞行器的空中运动姿态信号传输到微控制器，微控制器调整四台无刷电机的转速，使得相应方向电机的转速增加或减少从而保持飞行器的平衡，数字气压传感器每隔一定时间采集飞行高度数据，当飞行器升高至预定飞行高度时，可配合三轴陀螺仪和三轴倾角传感器，令飞行器在指定高度移动或悬停作业。

所述的机载飞行控制单元还通过无线收发模块与地面控制中心进行通讯。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

本实用新型采用以基于贯流风机为驱动方式的四轴飞行器作为基本设备载体，通过高精度、低功耗的数字罗盘和GPS导航定位芯片，能够实现无人控制下的自动导航飞行，可无线调整飞行参数及获取机体飞行数据。

贯流风机相较于传统旋翼，在动力性和稳定性方面有更大提升，并且避免了机体空中自旋问题，使得航向控制，空中姿态调整更为自如。

飞行器通过机载飞行控制单元能够实现两种控制模式飞行：无人自动导航和地面手动遥控，而且控制模式可以高效，灵活地随时转换，当特殊电磁环境引起导航定位不准，机体反馈数据受干扰时，可调为手动遥控，保证飞行器飞行控制。

本飞行器的地面控制中心可实时监控飞行状态数据，根据具体飞行环境，通过无线数据收发模块调整飞行器控制参数，保证飞行过程鲁棒性。

本实用新型集机身姿态控制、飞行高度检测、航向校准、自动导航定位、无线收发等功能于一体，机体飞行具有可靠稳定性与操控性，结构紧凑、设计合理，并保留通用扩展接口，具有良好应用价值和使用前景。

附图说明

为了更清楚说明本实用新型的技术方案和设计优点，下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述，其中：

图1为本实用新型的飞行器的结构俯视图；

图2为飞行器的侧视图；

图3为飞行器机载飞行控制单元各元件布置图；

图4为飞行控制单元各元件连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。