[发明专利]一种基于可控增速装置的变速突防旋翼无人机系统

说明书

本发明公开了一种基于可控增速装置的变速突防旋翼无人机系统，该无人机系统包括：无人机平台和可控增速装置；所述无人机平台采用多轴旋翼无人机作为基本飞行平台，可进行垂直起降、悬停、前后左右四个方向的质心运动和俯仰、偏航、滚转三个方向的姿态运动；所述可控增速装置安装在无人机平台的底部，可控增速装置包括：伺服平台和推力发生器；伺服平台用于带动推力发生器进行转动，控制推力发生器产生推力的方向；推力发生器在短时间内产生远大于旋翼拉力的推力，用于在短时间内对无人机系统进行增速。本发明能够解决无人机难以在多障碍、强对抗战场环境中运用的问题。

技术领域

本发明属于无人机系统技术领域，具体涉及一种基于可控增速装置的变速突防旋翼无人机系统。

背景技术

旋翼无人机是一种依靠电机/内燃机(绝大多数为电机)驱动旋翼转动产生的动力实现机体运动的无人机。旋翼无人机可以实现垂直起降、悬停、前进后退等多方向运动，具有对起降场地要求低、轨迹变化灵活的优点。相比于固定翼无人机，旋翼无人机更加适用于在城镇这样多障碍环境下的飞行，且悬停飞行是固定翼无人机无法实现的飞行动作。

但是，旋翼无人机也有性能上的限制，主要是飞行速度不高，由于其旋翼产生的动力需要克服自身重力，分配给其他机动动作的动力有限，多数旋翼无人机的巡航飞行速度在20m/s以下，部分具有较高机动性的旋翼无人机飞行速度在30～40m/s范围内。这种性能上的限制使得旋翼无人机的大多数应用领域被局限于航拍、线路巡检、农业植保等无对抗环境的民用领域及通讯中继等军用领域中的低对抗环境。在具备火力对抗、电磁对抗的高强度对抗环境下，旋翼无人机速度慢的特点使得其容易被对方火力击中，突防能力不足，战场生存能力低。

随着世界各地城镇的发展，现代军事冲突中在城镇中展开的巷战比例不断提高。城镇巷战具有障碍物多、环境复杂，且敌我双方控制区域交错的特点，在此环境下，固定翼无人机由于转向灵活性低，难以在多障碍物环境下运用，而传统的旋翼无人机由于飞行速度慢，也难以在这种搞对抗环境中运用。

综上，针对传统无人机难以在多障碍、强对抗战场环境中运用的问题，需要发展一种既能灵活机动，又具备较强突防、避险能力的无人机系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于可控增速装置的变速突防旋翼无人机系统，能够解决无人机难以在多障碍、强对抗战场环境中运用的问题。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种基于可控增速装置的变速突防旋翼无人机系统，该无人机系统包括：无人机平台和可控增速装置；

所述无人机平台采用多轴旋翼无人机作为基本飞行平台，可进行垂直起降、悬停、前后左右四个方向的质心运动和俯仰、偏航、滚转三个方向的姿态运动；

所述可控增速装置安装在无人机平台的底部，可控增速装置包括：伺服平台和推力发生器；伺服平台用于带动推力发生器进行转动，控制推力发生器产生推力的方向；推力发生器在短时间内产生远大于旋翼拉力的推力，用于在短时间内对无人机系统进行增速。

进一步的，所述无人机平台包括：机架、电气舱、旋翼、电机及起落架；

所述机架为平板结构，向外围延伸出四个以上沿圆周方向均匀分布的机臂；每个机臂的下方均连接有一个起落架，每个机臂的上方通过电机连接有一个旋翼；

所述电气舱固定在机架的平板结构上；所述电气舱内置有电源、飞控计算机、惯性测量组件及信号收发天线，电源用于为所述无人机系统提供电力支撑，惯性测量组件用于测量无人机系统飞行时的加速度和姿态角速度，并发送给飞控计算机，飞控计算机用于根据所述加速度和姿态角速度计算无人机系统飞行时的速度、位置和姿态角。

进一步的，所述无人机系统还包括整流罩组件和可变形安定面组件，整流罩组件安装在无人机平台的前端，用于减小无人机系统在高速运动时的气动阻力；可变形安定面组件安装在无人机平台的后端，用于增加无人机系统的飞行稳定性。