[发明专利]一种无人机一体化发射回收系统的设计方法

说明书

本发明提出一种无人机一体化发射回收系统的设计方法包括能量吸收释放模块、导轨模块、驱动索模块；能量吸收释放模块包括步骤1，设计无人机一体化发射回收系统结构；步骤2，设计无人机发射和回收的过程并确定参数；步骤3，设计无人机发射和回收的过程中蓄能器的控制策略；步骤4，根据蓄能器的控制策略对蓄能器进行设计。本发明采用液压系统进行发射和回收，适用于重量至400kg，速度至140km/h的中型无人机发射和回收。减小了系统的重量和尺寸，也增加了系统对于复杂地形和特殊情况的适应性和灵活性。

技术领域

本发明涉及无人机保障技术领域，具体涉及一种无人机一体化发射回收系统的设计方法。

背景技术

现有中小型无人机的发射和回收一般采用分别独立的系统，无人机发射多采用橡皮筋弹射、手抛起飞、火箭助推、气动弹射等方式，无人机回收多采用伞降回收、撞网回收和天钩回收等方式。

上述方式中橡皮筋弹射、手抛起飞、火箭助推发射主要针对小型无人机，中大型无人机中应用较少，目前在用的主要采用气压或气液的发射方式，而阻拦回收中较多采用摩擦或液力制动方式将动能转换为热能。

发明内容

本发明的目的是提出中小型无人机提供一种一体化的起降保障设备，可布置在陆地或舰船上，可同时兼具发射和回收功能一体化系统的设计方法。

一种无人机一体化发射回收系统的设计方法，所述无人机一体化发射回收系统的设计方法包括以下步骤：

步骤1，设计无人机一体化发射回收系统结构；

步骤2，设计无人机发射和回收的过程并确定参数；

步骤3，设计无人机发射和回收的过程中蓄能器的控制策略；

步骤4，根据蓄能器的控制策略对蓄能器进行设计；

在步骤1中，所述无人机一体化发射回收系统包括能量吸收释放模块、导轨模块、驱动索模块；

所述能量吸收释放模块包括液压缸、动定滑轮组和储能器；所述液压缸采用双作用油缸，所述液压缸包括油缸活塞杆，所述油缸活塞杆端部与动定滑轮组连接，所述液压缸设有发射油口和回收油口；所述动定滑轮组包括动滑轮组和定滑轮组；所述动滑轮组2包括滑轮座和多个并排、同轴的滑轮，所述滑轮座与所述油缸活塞杆头部固定连接；所述定滑轮组3由多个并排、同轴的滑轮组成，所述定滑轮组3与地面固定连接；所述储能器包括发射蓄能器和回收蓄能器，所述发射油口与所述发射蓄能器连接，所述回收油口与所述回收蓄能器连接；

所述驱动索模块包括钢索，所述钢索一端与所述导轨模块连接，另一端与所述能量吸收释放模块连接；

所述导轨模块包括导轨、滑块、发射架、回收索、滑车网；所述导轨固定设置，所述滑块与所述导轨相匹配，能够沿所述导轨运动，所述滑块一端与钢索刚性连接，通过所述动定滑轮组连接至液压缸；所述发射架、回收索、滑车网与所述滑块连接。其中所述回收索和滑车网仅在回收状态下与滑块连接，所述发射架仅在发射状态下与滑块安装。

更近一步地，在步骤1中，所述驱动索模块包括回收阻尼器，所述回收阻尼器包括动滑轮、阻尼器、第一导向滑轮和第二导向轮；所述第一导向滑轮和第二导向轮固定设置，所述动滑轮的轴与所述阻尼器连接，所述钢索依次绕过第一导向滑轮、动滑轮和第二导向滑轮。

更近一步地，在步骤2中，所述无人机一体化发射回收系统确定无人机的发射重量m，发射速度v，所述导轨工作行程s，初定发射架牵引小车质量为m₁，则平均发射推力为：

F_平均＝(m+m₁)a

其中，加速度s为轨工作行程，m为无人机的发射重量，m₁为牵引小车质量；

同时考虑发射和回收时，动定滑轮组穿绕比选取1：z；