[发明专利]一种激光补给无人机跟踪方法

说明书

一种激光补给无人机跟踪方法，包括无人机端以及地面控制端，无人机端包括无人机姿态调整模块、无人机上激光接收端，地面控制端包括地面激光发射端、地面激光发射端姿态调整模块，无人机端与地面控制端之间以无线通信的方式进行信号交互传输，无人机上激光接收端包括第一追踪/跟踪模块、光伏电池板模块、与光伏电池板模块电能输入端连接的能量接收装置、与光伏电池板模块数据端连接的检测电路，能量接收装置包括能量接受天线，地面激光发射端包括第二追踪/跟踪模块、激光器、与激光器的激光发射端配合的激光能量发射装置。本发明的目的主要是为了解决在使用用于无人机上的激光无线能量传输系统给无人机充能时，在距离过远的情况下，激光的光斑不能准确照射在无人机上光伏电池板中心位置以达到对能量最大利用的技术问题。

技术领域

本发明属于无人机及其附属设备领域，具体涉及一种激光补给无人机跟踪方法。

背景技术

无人机(UAV)因其体积小、重量轻、载荷比高、便于操作、隐蔽性好等优点，在军事和民用等各方面得到广泛应用。从无人机目前的应用需求与发展现状来看，无人机将主要向更加小型化、高生存率、长航时与多用途发展，这就对无人机的能源供给提出了更高的要求。

电动无人机需要面对机载蓄电池容量有限、续航时间短、充电繁杂的问题，极大地限制其功能的发挥，因此如何延长电动无人机续航的时间就变得格外重要。续航能力是无人机的一项重要性能参数，续航时间短是无人机的主要缺点之一。

《激光杂志》2013年第34卷第4期公开了李修乾发表的一篇名为无人机激光充电技术研究的文章，该类激光充能技术在给无人机充电过程中，关键技术是激光无线能量传输系统的跟踪瞄准。当需要充电时，无人机主动返回预定空域充电，地面激光发射装置与无人机距离适中方便充能。现有的激光无线能量传输系统的协作目标跟踪瞄准方法大部分是依靠角反射镜、LED与CCD组合来实现精确瞄准，但这样无疑会降低无人机的有效载荷。当无人机遭遇特殊情况，补给站不方便移动时，就需要通过激光超远距离来对无人机进行充电。此时可能导致激光光斑的大小完全覆盖光伏电池板的情况，针对这个问题，本文提出了一种新的跟踪瞄准方法。

发明内容

本发明的目的主要是为了解决在使用用于无人机上的激光无线能量传输系统给无人机充能时，在距离过远的情况下，激光的光斑不能准确照射在无人机上光伏电池板中心位置以达到对能量最大利用的技术问题。

发明的目的是这样实现的：

一种激光补给无人机跟踪方法，包括无人机端以及地面控制端，无人机端包括无人机姿态调整模块、无人机上激光接收端，地面控制端包括地面激光发射端、地面激光发射端姿态调整模块，无人机端与地面控制端之间以无线通信的方式进行信号交互传输，无人机上激光接收端包括第一追踪/跟踪模块、光伏电池板模块、与光伏电池板模块电能输入端连接的能量接收装置、与光伏电池板模块数据端连接的检测电路，能量接收装置包括能量接受天线，地面激光发射端包括第二追踪/跟踪模块、激光器、与激光器的激光发射端配合的激光能量发射装置，激光能量发射装置包括激光发射天线；所述光伏电池板模块包括光伏电池板组件，检测电路包括多路信号采集模块、与多路信号采集模块输出端连接的电压比较模块、与电压比较模块输出端连接的控制器，光伏电池板组件的数据端与多路信号采集模块的输入端连接，控制器的数据端与无人机姿态调整模块的数据端连接用于调整无人机的飞行姿态，同时控制器将控制信号传输给地面激光发射端姿态调整模块用于调整地面激光发射端的发射放向。