[发明专利]一种应用于消防无人机的保护装置及保护装置控制方法

说明书

本发明公开了一种应用于消防无人机的保护装置及保护装置控制方法，涉及无人机设备领域。本发明提供的应用于消防无人机的保护装置及保护装置控制方法，利用消防无人机作业时指向性强的特点，通过监控无人机通过面对的冲击波状态，控制修正装置产生与冲击波相对的反作用力，辅助无人机在面对冲击波快速扰动时保持稳定的姿态，减少爆炸冲击波对无人机的影响。

技术领域

本发明涉及无人机设备领域，具体涉及一种应用于消防无人机的保护装置及保护装置控制方法。

背景技术

多旋翼无人机因其起降条件要求低，控制简便，机动灵活等诸多特点，受到了各行业应用的青睐。特别是在消防领域，消防无人机在应对高层建筑火灾灭火、消防器材投送、人员搜救等应用方面取得了非常卓越的成果。但消防无人机在使用过程中也暴露出了一系列的弊端和不足，消防无人机在执行任务过程难以避免的要面对高温、强对流和易爆物品爆炸所产生的冲击波等危险因素。针对火场产生的高温大部分无人机采用了较高效的隔热技术，针对强对流可通过提高飞控系统反应灵敏度予以抵消，但面对易爆物品爆炸产生的冲击波却始终无法解决。

冲击波是一种不连续峰在介质中的传播，这个峰导致介质的压强、温度、密度等物理性质跳跃式改变。其特点是波前的跳跃式变化，即产生一个锋面。锋面处介质的物理性质发生跃变，造成强烈的破坏作用。无人机遭遇冲击波时，由于其所面向的空气的物理性质产生跳跃式变化，可对无人机产生推出作用，使其瞬时偏离稳定状态。多旋翼无人机在空中悬停作业时，其主要动力用于产生升力以克服自身重力，在水平方向上的控制力矩十分微小，如果此时遭遇突发的水平方向冲击波产生的推离力矩，无人机便无法立刻通过倾斜机身来消除干扰力矩，且消防无人机大都连接有地面连接管线，在管线的牵引作用下，可造成无人机瞬时失去稳定状态，使其失控或坠毁，造成人员和财产损失。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种应用于消防无人机的保护装置及保护装置控制方法，使得利用消防无人机作业时指向性强的特点，通过监控无人机通过面对的冲击波状态，控制修正装置产生与冲击波相对的反作用力，辅助无人机在面对冲击波快速扰动时保持稳定的姿态，减少爆炸冲击波对无人机的影响。

本发明采用的技术方案如下：

一种应用于消防无人机的保护装置，包括气压监测装置、控制装置和修正装置；所述气压监测装置信号连接控制装置，所述修正装置信号连接并受控于控制装置；所述气压监测装置可采集无人机所处环境的气压的数据值，所述控制装置接收该数据值并依据该数据值判断当前无人机面对的冲击波状态，所述控制装置可控制修正装置产生与冲击波相对的反作用力。

由于采用了上述技术方案，能够有效检测当前无人机面对的冲击波状态，并通过修正装置产生与冲击波相对的反作用力，辅助无人机在面对冲击波快速扰动时保持稳定的姿态，减少爆炸冲击波对无人机的影响。

所述气压监测装置至少包括第一气压传感单元和第二气压传感单元，所述第一气压传感单元和第二气压传感单元分别沿冲击波来向设于无人机的两端；所述第一气压传感单元可采集靠近冲击波侧的气压数据值P1，所述第二气压传感单元可采集远离冲击波侧的气压数据值P2，控制装置基于气压数据值P1和气压数据值P2计算得到压力差值ΔP，并依据压力差值ΔP的大小判断当前无人机面对的冲击波状态。

消防无人机作业时具备指向性强的特点，由于采用了上述技术方案，利用第一气压传感单元和第二气压传感单元在受到冲击波时会产生压力差值ΔP，依据此来判断当前无人机面对的冲击波状态，结构简单，可适用于现有消防无人机的改装。