[发明专利]一种浮游式空中移动机场平台搭载固定翼飞机的起降方法

权利要求书

1.一种浮游式空中移动机场平台搭载固定翼飞机的起降方法，其特征在于，具体步骤如下：

首先，平台选用四旋翼飞行器，搭载GD30差分卫星导航模块、图像处理模块、磁吸式连接装置和飞行控制与导航模块；

固定翼飞机机身下方安装用于和磁吸式连接装置对接的铁皮，以及用于标识自身位置的二维码；同时搭载对应的飞控；

在地面阶段，通过磁吸式连接装置吸附固定翼飞机机身下的铁皮，将平台和固定翼飞机构成组合结构；组合结构借助平台的四旋翼垂直起飞，到达预定高度后，固定翼飞机的发动机启动，随着转速的加大，组合结构进入过渡期，直至达到初始的转换速度；

当达到初始转换速度后，固定翼飞机的发动机继续维持最大转速，加快组合结构的前飞速度，同时磁吸式连接装置断电，组合结构分离，固定翼飞机前飞并执行任务，平台脱离并逐渐减速，之后返回着陆点并在地面等待；

当固定翼飞机任务执行完毕，开始返航后，固定翼飞机进入事先预设好的平飞对接航线保持高度、较低空速飞行，此时平台垂直起飞并爬升高度，跟踪固定翼飞机；进入引导对接阶段，利用平台上的GD30差分卫星导航系统，采用动态对动态相对差分定位技术引导该平台不断缩小与固定翼飞机之间的相对距离，当两者相对距离满足条件时，引入末端图像引导，让平台跟固定翼飞机对接再次成为组合结构；

对接后，固定翼飞机的发动机转速逐渐减小，组合结构共同减速，平台的四旋翼提供的矢量拉力在垂直方向上维持飞行高度的合力的权重不断增加，直至固定翼飞机的发动机转速减小为0，平台搭载固定翼飞机飞行至着陆点并垂直降落，整个飞行任务结束。

2.如权利要求1所述的一种浮游式空中移动机场平台搭载固定翼飞机的起降方法，其特征在于，所述平台机身上方安装单轴云台，使得在纵向方向上磁吸式连接装置始终保持水平，更加平稳地与固定翼飞机进行对接。

3.如权利要求1所述的一种浮游式空中移动机场平台搭载固定翼飞机的起降方法，其特征在于，所述平台尾部加装尾推电机，改装为五轴模式。

4.如权利要求1所述的一种浮游式空中移动机场平台搭载固定翼飞机的起降方法，其特征在于，所述组合结构到达预定高度后，固定翼飞机的初始速度较小，机翼产生的升力较小，组合结构的升力主要靠四旋翼飞行器的矢量拉力产生从而抵消其重力，维持飞行高度；组合体的姿态稳定要求目标姿态角为0°，固定翼飞机的舵面输出为0。

5.如权利要求1所述的一种浮游式空中移动机场平台搭载固定翼飞机的起降方法，其特征在于，所述过渡期阶段，四旋翼飞行器的矢量拉力在垂直方向上维持飞行高度的合力的权重不断减低，固定翼飞机的发动机转速不断加大，直至达到初始的转换速度；

初始转换速度要求不低于固定翼飞机的最低平飞空速。

6.如权利要求1所述的一种浮游式空中移动机场平台搭载固定翼飞机的起降方法，其特征在于，所述相对距离满足的条件如下：

|Δx|≤1.5m,|Δy|≤1.5m,Δz≤5m

|Δx|为平台机体坐标系下两者沿x轴相对位置差的绝对值，|Δy|为平台机体坐标系下两者沿y轴相对位置差的绝对值，Δz为平台机体坐标系下平台与固定翼飞机沿z轴相对位置差。

7.如权利要求1所述的一种浮游式空中移动机场平台搭载固定翼飞机的起降方法，其特征在于，所述引导对接阶段的过程中，单轴云台保证纵向方向上磁吸式连接装置始终保持水平，从而更加平稳地与固定翼飞机进行对接；当平台与固定翼飞机的三维位置相对距离小于10cm且姿态角相近时，平台开启磁吸式连接装置，对固定翼机身下方的铁皮产生强吸力并保证两者连接再次成为组合结构。