[发明专利]一种无人机起落控制系统和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机起落控制系统和控制方法。

背景技术

无人机在侦查/监视、通信中继、电子对抗、灾害防治、应急搜索等应用领域需求广泛。现有技术中有人还提出了一种理念设计，将无人机应用于汽车，使其成为汽车可移动的“眼睛”。无人机不工作时停驻在车顶的停机坪中，同时可以进行无线充电。工作时，人们控制无人机侦查前方路段交通状况、同时可以充当倒车雷达的摄像头。

但是，由于工作环境、空气流动或操作难度大的原因，上述设计理念还无法实现。其中一个最主要的问题是无人机起飞或降落过程中容易受碰撞或倾斜坠落，使得无人机寿命短暂、实用性不高。而且，无人机起飞时，机翼须消耗大量电能以脱离停机坪，能耗较大，不利于持续使用。

发明内容

本发明提供一种无人机起落控制系统，旨在解决无人机起飞降落过程中容易损坏的问题。

本发明提供一种无人机起落控制系统，包括：

设置在无人机侧的磁体组件和设置在停机坪侧的磁场组件；所述磁场组件中设置有通电线圈；

所述通电线圈中通入电流，所述磁场组件在停机坪侧产生支撑磁场，形成作用于无人机的推力；所述推力与无人机起飞或降落过程中无人机的升力或作用于无人机的阻力形成合力，以补充所述升力或阻力。

进一步的，还包括转速测量装置、测距装置和控制器；所述转速测量装置测量无人机机翼的转速，所述测距装置测量无人机与预定停驻位置的距离；所述控制器根据转速测量装置测得的转速和/或测距装置测得的距离改变通入所述通电线圈中的电流方向和大小。

更进一步的，无人机接收起飞指令，所述通电线圈中通入正向电流并持续增大正向电流，所述支撑磁场产生作用于无人机的向上推力；支撑磁场作用于无人机的推力等于无人机的重力时，通入所述通电线圈上的正向电流最大，无人机与停机坪之间形成空气间隙。

进一步的，无人机与停机坪之间形成间隙后，无人机机翼开始转动；通入所述通电线圈中的正向电流随无人机机翼旋转转速的增加而减小；当无人机机翼的旋转转速等于设定转速时，通入所述通电线圈中的电流下降为零。

更进一步的，所述控制器接收降落指令，在所述通电线圈中通入正向电流并持续增大正向电流；无人机机翼转速为零且所述测距装置检测无人机与停机坪之间的距离为零时，所述控制器控制停止对所述通电线圈供电。

进一步的，所述控制器接收降落指令，测距装置检测无人机与停机坪之间的距离是否属于可降落范围；如果无人机与停机坪之间的距离属于可降落的范围，则保持无人机机翼转速不变，在所述通电线圈中通入反向电流，牵引无人机至预设停驻位置的正上方。

进一步的，还包括设置在无人机中的储能装置和设置在所述无人机起落架上的充电线圈，储能装置和充电线圈电连接；当无人机处于飞行状态时，储能装置与充电线圈断开；当无人机停驻在停机坪上时，所述通电线圈中通入充电电流，所述磁场组件在停机坪侧产生变化的充电磁场，储能装置与充电线圈连接为储能装置充电。

进一步的，所述测距装置包括设置在无人机上的红外测距装置和设置在停机坪侧的红外接收装置；所述红外接收装置的宽度大于红外测距装置宽度。

优选的，所述磁体组件包括永磁铁，所述永磁铁设置在无人机起落架与停机坪的对应接触面上；所述磁场组件包括设置在停机坪处的铁芯，所述通电线圈缠绕在所述铁芯外部。

本发明上述实施例所公开的无人机起落控制系统，在无人机的起飞和降落过程中通过改变通电线圈的电流，形成均匀的磁场，产生作用于无人机的推力，平衡无人机起落过程中的受力，提高了无人机的安全性能，降低了无人机的使用能耗，延长了无人机的使用寿命。

本发明还公开了一种无人机起落控制方法，具体包括以下步骤：

S1，控制器接收起飞指令，控制通电线圈中通入正向电流并持续增大正向电流；支撑磁场作用于无人机的推力等于无人机的重力时，通入所述通电线圈上的正向电流最大，无人机与停机坪之间形成空气间隙；

S2，无人机与停机坪之间形成间隙后，控制器控制通入所述通电线圈上的最大正向电流不变，无人机机翼开始旋转；控制器一路输入端输入转速检测装置反馈的转速检测信号，并根据输入的转速检测信号输出控制信号控制通入所述通电线圈中的正向电流随无人机机翼旋转转速的增加而减小；无人机机翼的旋转转速等于设定转速时，控制器控制通入所述通电线圈中的电流下降为零;

S3，控制器接收降落指令，测距装置检测无人机与停机坪之间的距离是否处于可降落的范围；