[发明专利]一种长航时系留无人飞行器控制装置

说明书

本发明涉及一种长航时系留无人飞行器控制装置，包括：发射单元、无人飞行器、接收单元、受力检测单元和飞行控制单元；发射单元发送射频载波信号；接收单元对射频载波信号进行解调处理，获得无人飞行器的偏离信息和距离信息；受力检测单元实时检测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；飞行控制单元根据偏离信息、距离信息和受力检测信号控制无人飞行器的飞行姿态，或者根据偏离信息和距离信息控制无人飞行器的飞行姿态，或者根据飞行受力检测信号控制无人飞行器的飞行姿态。本发明可实现长航时系留无人飞行器的自主定位、定向或者定位定向，不受外部导航信号的影响，悬停位置及方向控制精准，且实现成本低。

技术领域

本发明涉及飞行器的技术领域，更具体地说，涉及一种长航时系留无人飞行器控制装置。

背景技术

由于长航时系留无人飞行器的应用越来越广泛，普遍应用GPS、电子地磁仪(电子指北仪)、电子气压计来定位定向。但一旦卫星导航无线信号受到干扰或关闭，现有技术中的长航时系留无人飞行器将无法实现位置保持。另外，当系留点周围是地磁异常环境时，系留无人飞行器的位置指向将出现混乱。而且电子气压计由于长航时的缘故，大气压力变化较大，由大气压力测量而来的高度计的高度变化大，影响监测和控制。也有采用摄像头图像识别定向定位的，这在环境中有雨雾情况下就不能有效应用。目前常用的方法是采用高精密陀螺仪和电子加速计来实现，但高精密陀螺仪和电子加速计成本高，因此适用范围有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种长航时系留无人飞行器控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种长航时系留无人飞行器控制装置，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上的受力检测单元、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。

在本发明所述的长航时系留无人飞行器控制装置中，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。

在本发明所述的长航时系留无人飞行器控制装置中，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。

在本发明所述的长航时系留无人飞行器控制装置中，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。