[发明专利]一种缆绳浮标勾取式空中低速无人机无损回收系统及方法

说明书

一种缆绳浮标勾取式空中低速无人机无损回收系统及方法，涉及低速无人机回收领域。本发明是为了解决现有固定翼无人机的空中回收方式适应性差的问题。本发明将浮标和捕获装置置于载机外部，载机保持角速度v沿着半径为R的圆形轨迹运行，使得浮标能够保持角速度v沿着半径为r的圆形轨迹运行，Rr，导航系统获取浮标的运动轨迹并将轨迹信号发送给低速无人机，低速无人机根据轨迹信号进入半径为r的圆形轨迹内运行，并逐渐接近浮标直至钩取装置与捕获装置挂接，将低速无人机回收至载机的机舱内，完成低速无人机回收。适用于无自主降落能力的低速无人机的空中在航回收。

技术领域

本发明属于低速无人机回收领域。

背景技术

近些年来，军事装备领域对于高科技的需求与日俱增，无人机的研制成果显著，其在局部战争中的表现受到各国军界人士的高度赞誉。其中，固定翼无人机以其在飞行速度及飞行距离方面具有较大优势，因此也在军事领域得到了最广泛的应用，但相比于无人直升机和多旋翼无人机，其发射和回收具有一定难度。同时，无人机回收时间的长短也将直接影响无人机工作效率，进而影响作战效果。就目前无人机回收方式发展趋势来看，大型固定翼无人机的回收方式大多为自主降落，但这种回收方式的飞行控制系统复杂且对回收场地要求较大，因此对于固定翼无人机空中回收再释放适用性不强。

目前，固定翼无人机的空中回收方式主要有撞网回收方式和机翼撞线回收方式。撞网式回收方式中与阻拦网撞击部位为机身前端，极易引起无人机前端敏感设备受损，且对于有螺旋桨型无人机而言，螺旋桨易与阻拦网缠绕，故不适用于带有螺旋桨的固定翼无人机。机翼撞线回收方式通过机翼上的翼尖钩与竖置的阻拦绳完成挂接，能够实现精确定点回收，但对无人机的机翼强度要求较高，高展弦比无人机较难适用。

发明内容

本发明是为了解决现有固定翼无人机的空中回收方式适应性差的问题，现提供一种缆绳浮标勾取式空中低速无人机无损回收系统及方法。

一种缆绳浮标勾取式空中低速无人机无损回收系统，包括：载机1、缆线2、浮标3、钩取装置6和捕获装置7；

缆线2的一端固定在载机1内部，浮标3与缆线2的另一端固定连接，浮标3固定在捕获装置7上，浮标3内置导航系统4，导航系统4能够获取浮标3的运动轨迹并将轨迹信号发送给低速无人机5，

钩取装置6固定在低速无人机5上，低速无人机5能够通过钩取装置6与捕获装置7挂接，实现低速无人机5回收。

基于具体实施方式一所述系统的低速无人机无损回收方法，具体为：

将浮标3和捕获装置7置于载机1外部，载机1保持角速度v沿着半径为R的圆形轨迹运行，使得浮标3能够保持角速度v沿着半径为r的圆形轨迹运行，Rr，

导航系统4获取浮标3的运动轨迹并将轨迹信号发送给低速无人机5，低速无人机5根据轨迹信号进入半径为r的圆形轨迹内运行，并逐渐接近浮标3直至钩取装置6与捕获装置7挂接，

将低速无人机5回收至载机1的机舱内，完成低速无人机5回收。

本发明所述的一种缆绳浮标勾取式空中低速无人机无损回收系统及方法，相比于现有的回收方法而言，本发明具有避免无人机敏感设备受损、提高无人机空中工作时间与效率、对载机及无人机间相对速度限制较小的优点。常规的回收装置中，无人机回收必须满足无人机飞行速度高于载机速度这一必要条件，但本发明采用载机及无人机双环绕飞行方式，不仅满足了常规情况下载机对于无人机的空中回收，且能保证无人机飞行速度低于载机时无人机的回收。同时，本发明在空中集回收及发射功能于一体，便于无人机实现在空中不落地长期作业，能够适应载机等空间有限的环境。

本发明能够实现低速无人机空中在航精确回收，回收范围较大，且由于相对速度较小，回收安全性较地面回收大大增强，适用于回收无人机速度相对较低的回收工况，提高了适应性。尤其适用于无自主降落能力的低速无人机的空中在航回收。