[发明专利]一种长航时系留无人飞行器控制装置

权利要求书

1.一种长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，包括：设置在地面的发射单元、与一端固定于地面的系留电缆连接的无人飞行器、设置在所述无人飞行器上的接收单元、设置在所述无人飞行器中的飞行控制单元、和/或设置在所述无人飞行器上的受力检测单元；

所述发射单元用于发送射频载波信号；

所述接收单元用于接收所述发射单元发送的射频载波信号并对所述射频载波信号进行解调处理，获得所述无人飞行器的偏离信息和距离信息；

所述受力检测单元用于实时检测所述无人飞行器与系贸电缆之间的受力信息，并输出飞行受力检测信号；

所述飞行控制单元分别与所述接收单元和/或所述受力检测单元连接、用于接收所述接收单元发送的偏离信息和距离信息和/或所述受力检测单元输出的飞行受力检测信号，并根据所述偏离信息、距离信息和飞行受力检测信号控制所述无人飞行器的飞行姿态，或者根据所述偏离信息和所述距离信息控制所述无人飞行器的飞行姿态，或者根据所述飞行受力检测信号控制所述无人飞行器的飞行姿态。

2.根据权利要求1所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，所述发射单元包括：无线电发射机和发射天线；

所述无线电发射机用于产生所述射频载波信号；

所述发射天线用于发射所述射频载波信号。

3.根据权利要求2所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，所述发射天线为线性极化高增益定向天线；

所述线性极化高增益定向天线的在极化方向具有高增益。

4.根据权利要求1所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，所述接收单元包括：第一接收天线、第二接收天线以及与所述第一接收天线和所述第二接收天线连接的无线电接收机；

所述第一接收天线和所述第二接收天线用于接收所述发射天线发射的射频载波信号，并将所接收的射频载波信号发送给所述无线电接收机；

所述无线电接收机接收所述射频载波信号并对所述射频载波信号进行解调处理，获得所述第一接收天线与所述发射天线的第一距离信息、所述第二接收天线与所述发射天线的第二距离信息、以及所述无人飞行器的偏离信息。

5.根据权利要求4所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，所述第一接收天线和所述第二接收天线为线性极化高增益定向天线。

6.根据权利要求5所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，所述第一接收天线和所述第二接收天线分开设置在所述无人飞行器上；

所述第一接收天线和所述第二接收天线的极化方向平行于所述发射天线的极化方向，所述第一接收天线和所述第二接收在极化方向上具有高增益，且所述第一接收天线和所述第二接收天线的极化方向相互平行。

7.根据权利要求1所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，所述受力检测单元包括：多个拉力传感器；

所述多个拉力传感器用于实时检测所述无人飞行器与系留电缆之间的受力信息，并基于所述无人飞行器与系留电缆之间的受力信息分别输出多个拉力检测信号。

8.根据权利要求7所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，所述多个拉力传感器包括：第一拉力传感器、第二拉力传感器和第三拉力传感器；

所述第一拉力传感器、所述第二拉力传感器和所述第三拉力传感器沿圆周等间隔分布，且所述第一拉力传感器的第一端、所述第二拉力传感器的第一端和所述第三拉力传感器的第一端固定在所述无人飞行器上且处于同一平面，所述第一拉力传感器的第二端与所述第二拉力传感器的第二端和所述第三拉力传感器的第二端连接、并与所述系留电缆相连。

9.根据权利要求1所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，还包括：信号处理单元；

所述信号处理单元分别与所述受力检测单元和所述飞行控制单元连接，用于接收所述飞行受力检测信号并对所述飞行受力检测信号进行分析处理，获得所述无人飞行器在空中的飞行数据。

10.根据权利要求9所述的长航时系留无人飞行器控制装置，其特征在于，所述信号处理单元包括：模数转换器和处理器；

所述模数转换器与所述受力检测单元连接，用于对所述受力检测单元输出的飞行受力检测信号进行模数转换处理后，输出数字信号；

所述处理器与所述模数转换器连接，用于接收所述数字信号并对所述数字信号进行分析处理，获得所述飞行数据。