[发明专利]多用途软翼无人机

说明书

技术领域

本发明涉及低空无人机领域，具体说是一种多用途软翼无人机。

背景技术

为了适用于多方面应用要求，人们研制出了一种能够动力飞行的冲压翼伞。由人在伞下拉绳对伞的飞行进行操控，多用于飞行表演、广告宣传、边防巡逻和娱乐飞行。动力伞空中飞行过程中，如若受到空气扰流的影响，极易发生坠落事故，飞行员的安全存在一定问题。现如今，有些研究机构在动力伞的基础上，装备了遥控操纵机构，研制出遥控型动力伞。它用机械可控装置取代了人类对伞进行操控，解决了飞行员的安全问题，并且与传统无人机相比，具有重量轻、造价低、库存方便等优点。它可以从地面由人或者车辆拖拽起飞，对起飞场地和着陆场地要求低；也可以从空中投放，在复合式运输系统中完成重要任务；此外还可以用于勘察和侦察地面形势，进行空中大气污染采样以及火山监测等。

但由于遥控动力伞只能在可视范围内飞行，飞行距离较短，可执行的任务载荷功能有限，并不能够应用于需要远距离大范围巡航的地形勘察、灾区搜救、或物资投放等任务领域。

发明内容

为了解决动力伞存在的问题，本发明提供一种新型的多用途软翼无人机。该多用途软翼无人机能实现多种任务下的自主飞行，操作简单，安全可靠、成本低。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：多用途软翼无人机，包括翼伞系统和机舱系统；翼伞系统的下部通吊挂绳悬挂机舱系统；

所述翼伞系统包括翼伞及与其连接的伞绳；

所述机舱系统包括机舱及固定于机舱上的空速管、云台、油箱、发动机和螺旋桨；所述机舱通过吊挂绳与伞绳连接；所述空速管固定于机舱前部，装有摄像机的云台固定于机舱中部且摄像机镜头垂直向下；发动机固定于机舱后端，并连有螺旋桨，螺旋桨外侧装有防护罩。

所述防护罩为金属焊接而成的网罩。

所述空速管的头部距离防护罩至少一米。

所述机舱系统还包括收索机安装在机舱后部，通过连接的操纵绳与翼伞连接。

所述机舱系统还包括三个车轮，第一个车轮固定于机舱前部的下方，另外两个固定于机舱后部的下方且相对于第一个车轮对称。

所述机舱系统还包括GPS和磁罗盘模块、无线数据传输模块、飞行控制器、惯性测量单元、转速测量单元；所述GPS和磁罗盘模块固定于机舱内部的前端；无线数据传输模块、飞行控制器、惯性测量单元固定于机舱内部；所述飞行控制器和惯性测量单元均通过四组钢绳隔振器安装在舱体中部；所述转速测量单元安装在发动机转盘侧面。

所述GPS和磁罗盘模块和惯性测量单元的X轴线、空速管的轴线均与螺旋桨的推力线平行。

所述翼伞系统还包括两个惯性测量单元和集成在一块电路板上的GPS模块、数据采集板模块、无线数据传输模块、磁罗盘；所述电路板位于翼伞下层的中心，两个惯性测量单元固定于电路板两侧且对称，并与电路板在弦长方向上位于同一直线。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明结构简单、体积小、重量轻、成本低、飞行范围广、操作控制容易、能实现多种任务下的自主导航飞行。

2.本发明可自主打火，由发动力和螺旋桨产生的推力在地面滑行，并在无风或微风情况下以较小的速度即可实现起飞，对于起飞降落地点要求很低，安全可靠，使用方式多样，可作为空中平台进行自然灾害的侦察搜救，也可以作为靶机、实时通信中继等。

3.将传感器安装在翼伞上是为了更加及时准确的测量出翼伞的姿态变化，减小由于伞体与机舱之间的柔性连接而造成的姿态估计偏差和控制误差，从而使控制更加的及时准确，增强软翼无人机飞行的稳定性。

4.使用空速管能够测量软翼无人机在飞行过程中遇到的大气阻力，自动判断自主飞行中的风扰力大小，完善飞行策略，提高软翼无人机飞行的安全性。

5.GPS和磁罗盘模块和惯性测量单元的X轴线、空速管的轴线与螺旋桨的推力线平行能够确保导航信息测量获取的准确性，减少三轴信息的耦合。

附图说明

图1是本发明的多用途软翼无人机的结构示意图。

图2是本发明的翼伞系统结构示意图。

图3是本发明的机舱系统结构示意图。

图4是多用途软翼无人机的控制系统原理框图。

图5是本发明的工作原理图。