[实用新型]一种柔翼无人机低空飞行定高控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于柔翼无人机飞行定高控制领域，更具体地，涉及一种柔翼无人机 低空飞行定高控制系统。

背景技术

目前，无人机的应用领域越来越广，如航空拍摄、农业播撒、紧急通讯及物资空投 等。然而，由于现有无人机的功能比较单一，很多应用场合都受到了很大的限制，尤其是对 飞行高度、地面状况感知及位置要求有严格限制的应用场合。

从飞行高度测量的手段来说，现有比较常用的方法主要是采用了GPS导航或者气 压高度计，通过获取的绝对海拔高度、飞行器经纬度位置在地图位置上的地高，从而得到无 人飞行器的距地高度。虽然如今的测高方式多种多样，但是，如何控制飞行器在要求的低空 域中飞行作业却成了技术难题。

申请号为201110324680.9的发明专利申请公开了一种固定翼无人机的定高飞行 控制系统与方法，其采用传感器模块实时测量无人机当前位姿、高度信息、并发送给控制电 路，再经由控制电路中的单片机进行数据计算，把计算结果发送给电机、舵机进行控制。其 控制系统结构复杂、适用于固定翼无人机定高控制，不适用于柔翼无人机低空定高控制。

因此，需要开发一种适用于柔翼无人机的低空飞行定高控制系统。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种柔翼无人机低空飞 行定高控制系统，其目的在于，通过测高设备测量实际高度，由主控处理器根据实际高度控 制油门进而控制动力设备输出的动力，最终实现对柔翼无人机推力和升力调节，达到控制 柔翼无人机定高飞行的目的。本实用新型装置能精确控制柔翼无人机定高飞行。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种柔翼无人机低空飞行 定高控制系统，其包括冲压翼伞、动力单元、主控处理器、测高设备以及油门调节单元，其 中，

所述冲压翼伞设置在柔翼无人机的机舱顶部，用于提供升力，所述冲压翼伞面积 大于机舱投影面积，

所述测高设备设置在机舱上，用于测量柔翼无人机实际海拔高度，

所述动力单元包括发动机和与发动机相连的螺旋桨，所述螺旋桨设置在机舱的尾 部，

所述油门调节单元设置在机舱内，其与所述动力单元的发动机相连，以调节输入 至发动机的燃油量，

所述主控处理器设置在机舱内，其同时与油门调节单元和测高设备相电连接，以 控制油门调节单元进而调节输入至发动机中燃油量，并从测高设备处获知柔翼无人机实际 海拔高度。

以上发明构思中，主控处理器将测高设备测量的实际高度与设定高度进行比较， 当实际高度高于设定高度或者低于设定高度，主控处理器控制油门调节单元以使输入至发 动机中燃油减少或者增多，从而控制发动机输出轴的转速，进而控制螺旋桨转速，达到改变 机舱所受推力的目的，改变机舱所受推力，相应改变了柔翼无人机的滑行力或者推力，对升 力的调节最终实现了对柔翼无人机高度的调节，达到了定高控制的目的。

进一步的，所述测高设备通过两个摇杆固定在机舱上，所述摇杆一端固定在测高 设备上，且其另一端铰接在机舱上。这样的连接方式，保证了测高设备时刻在重力方向上， 使得对于实际海拔高度的测量准确可信。

进一步的，所述油门调节单元包括油门舵机和油门拉板，所述油门舵机与所述主 控处理器相电连接，所述油门拉板受所述油门舵机控制以调节油门大小，从而实现对输入 至发动机中燃油量的调节。

进一步的，所述发动机的输出轴与所述螺旋桨中心轴相连。

进一步的，所述冲压翼伞通过伞绳固定在所述机舱顶部。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下 列有益效果：

本实用新型中，主控处理器能适时根据实际海拔高度控制发动机油门大小，达到 改变推力的目的，进而达到改变冲压翼伞提供的升力大小的目的，最终实现对柔翼无人机 定高控制，本实用新型控制系统使柔翼无人机的飞行具备了自动定高的功能。

附图说明

图1是本实用新型实施例中柔翼无人机定高控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中测高设备通过摇杆安装在机身的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中柔翼无人机定高控制系统的数据传输流向示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：