[发明专利]一种用于无人机的自适应拉烟器及其控制方法

权利要求书

1.一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：包括导气装置(1)、开关装置(2)、生烟装置(3)、控制装置(4)和固定装置(5)，所述开关装置(2)安装于所述导气装置(1)中部，所述控制装置(4)通过导线与所述开关装置(2)连接,固定装置(5)用于控制装置与生烟装置(3)之间的固定安装；

当安装对象为固定翼无人机时，所述导气装置(1)包括进风增压管口(11)、进气管(12)、出气管(13)和出气管口(14)；所述进风增压管口(11)安装于飞机进气口处，从而在不影响飞机气动外形的前提下引入空气；所述出气管口(14)安装于飞机翼尖小翼边缘处，方向朝着飞机尾翼；所述进风增压管口(11)与所述进气管(12)固定连接；所述进气管(12)与所述生烟装置(3)连接；所述出气管(13)与所述生烟装置(3)另一端连接；所述出气管口(14)与所述出气管(13)固定连接；出气管(13)包括出气管一(131)和出气管二(132)；所述出气管口(14)包括出气管口一(141)和出气管口二(142)；所述出气管一(131)与所述出气管口一(141)固定连接；所述出气管二(132)与所述出气管口二(142)固定连接；

所述开关装置(2)包括总开关(21)、生烟开关(22)和排气开关(23)；所述总开关(21)安装于所述进气管(12)中部；所述生烟开关(22)安装于生烟容器(31)与高压容器(32)之间；所述排气开关(23)安装于所述出气管(13)中部；所述排气开关(23)包括排气开关一(231)和排气开关二(232)；所述排气开关一(231)安装于所述出气管一(131)中部；所述排气开关二(232)安装于所述出气管二(132)中部；所述控制装置(4)包括控制电路板(41)和电池(42)；所述控制电路板(41)通过支架(52)固定安装于所述生烟装置(3)上方；所述电池(42)固定安装于控制所述电路板(41)上方。

2.如权利要求1所述的一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：生烟装置(3)包括生烟容器(31)和高压容器(32)；生烟容器(32)用于发生反应产生烟雾；高压容器(31)用于储存生烟化学制剂，该生烟化学制剂包括但不仅为硫酸酐；生烟容器(31)安装于进气管(12)和出气管(13)之间；高压容器(32)安装于生烟容器(31)下方，与生烟容器(31)之间的连接软管受生烟开关(22)控制。

3.如权利要求2所述的一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：所述控制电路板(41)包括主控电路(411)、显示电路(412)、电源转换电路(413)、输入电路(414)和开关控制电路(415)；主控电路(411)、显示电路(412)、电源转换电路(413)、输入电路(414)和开关控制电路(415)位于一个控制电路板上。

4.如权利要求3所述的一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：主控电路(411)包括预设策略模块、飞行状态检测模块和机动动作检测模块，飞行状态检测模块和机动动作检测模块输出数据作为输入，将相关信息传输至预设策略模块；预设策略模块通过输入电路(414)输入条件判断拉烟模式为手动模式、自动模式或是条件触发模式，其中手动和自动模式拉烟由输入电路(414)设置信息决定，条件触发模式拉烟由飞行状态检测模块和机动动作监测模块相关输入以及输入电路(414)提供的信息共同决定。

5.一种用于权利要求4所述的无人机的自适应拉烟器的控制方法包括如下步骤：

S1、根据触发模式预设三种拉烟模式，三种拉烟模式为手动拉烟模式、自动拉烟模式以及条件触发拉烟模式；其中，手动拉烟模式不需要预先设定参数，自动拉烟模式下，通过输入电路(414)，输入左机翼拉烟时间段以及右机翼拉烟时间段，条件触发拉烟模式下，通过输入电路(414)，输入升降舵偏转角、油门杆操纵量、左副翼偏转角、右副翼偏转角以及方向舵偏转角的阈值，并输入在触发拉烟后，进行拉烟的左机翼拉烟时间段以及右机翼拉烟时间段；

S2、在遥控器上打开开关(100)，操作前后摇杆(200)以及左右摇杆(300)，遥控器通过天线(400)向无人机发送遥控信号，控制无人机起飞并飞行至适当高度，准备进行飞行表演；当执行手动拉烟模式时，执行步骤S3；当执行自动拉烟模式时，执行步骤S4；当执行条件触发拉烟模式时，执行步骤S5；

S3、按下按键A进入手动拉烟模式，在此模式下，拉烟操作全部依靠操作人员手动控制，即按下按键L开始左机翼拉烟，松开按键L左机翼停止拉烟；按下按键R开始右机翼拉烟，松开按键R右机翼停止拉烟；通过按下、松开按键L和按键R，来控制左右两个机翼的拉烟效果，适合于简单的拉烟动作，具有灵活性高的优点；

S4、按下按键B进入自动拉烟模式，在本模式下，自适应拉烟器根据步骤S1的设定开始进行左机翼拉烟和右机翼拉烟，实现预定的交替式、连续式、断续式或其他自定义方式的拉烟效果，无需操作人员进行操作，适合于复杂的拉烟模式，以降低操作人员的操作难度以及失误率；

S5、按下按键C进入条件触发拉烟模式，当无人机作特定的特技飞行动作时，主控电路(411)上的机动动作检测模块不断向预设策略模块反馈无人机上的升降舵、油门杆、左副翼、右副翼以及方向舵上的传感器数据，飞行状态检测模块不断向预设策略模块反馈飞行状态信息，包括GPS提供的位置信息，空速管提供的空速信息，姿态传感器提供的姿态、惯导信息；

预设策略模块通过输入电路(414)的输入预先存储升降舵偏转角、油门杆操纵量、左副翼偏转角、右副翼偏转角以及方向舵偏转角的阈值，当偏转角和/或操纵量阈值到达时，并结合位置信息、空速信息、姿态、惯导信息，共同决定是否进行拉烟；

当满足触发条件，进行拉烟时，结合预先输入的左机翼拉烟时间段以及右机翼拉烟时间段，自动进行拉烟。