專利名稱：無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無人機(jī)系統(tǒng)，特別涉及一種無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
無人機(jī)(UAV)是“無人駕駛飛機(jī)”的簡稱，主要依靠無線電遙控或是通過自動(dòng)駕駛儀等方式實(shí)現(xiàn)自主控制飛行。它是當(dāng)今高技術(shù)武器裝備之一，廣泛運(yùn)用于戰(zhàn)場偵察、電子對(duì)抗、空中打擊等諸多軍事行動(dòng)，被譽(yù)為現(xiàn)代戰(zhàn)場的“千里眼”和“殺手锏”。目前，我國的UAV發(fā)射系統(tǒng)主要采用液壓、氣動(dòng)、火箭助推這幾種發(fā)射方式。這幾種發(fā)射方式，存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造使用成本高，保養(yǎng)維護(hù)困難的問題。如助推火箭的運(yùn)輸、存儲(chǔ)使用的安全措施要求極高，為其使用帶來很大的不便。且火箭助推發(fā)射系統(tǒng)，因火箭不能重復(fù)使用，每次的發(fā)射成本僅火箭一項(xiàng)就需數(shù)千元。液壓發(fā)射系統(tǒng)的制造成本高達(dá)百萬元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、能重復(fù)使用的、安全可靠的無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種無人機(jī)發(fā)射的方法。
本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌系統(tǒng)、彈射系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力源；所述彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置于所述導(dǎo)軌系統(tǒng)上；所述控制系統(tǒng)控制所述彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)；所述彈射系統(tǒng)包括一以彈性體所儲(chǔ)能量為動(dòng)力的動(dòng)力系統(tǒng)。
所述導(dǎo)軌系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、架體，所述導(dǎo)軌位于架體的上表面沿所述架體長度方向延伸。
所述導(dǎo)軌和架體至少分成兩段，相連兩段可相對(duì)折疊。
所述導(dǎo)軌和架體至少分成兩段，相連兩段對(duì)應(yīng)嵌套。
所述彈性體為橡筋束。
一種無人機(jī)發(fā)射方法，所述無人機(jī)發(fā)射以彈性體所儲(chǔ)能量為動(dòng)力。所述彈性體為橡筋束。
本發(fā)明利用彈性體作為無人機(jī)發(fā)射的動(dòng)力，利用導(dǎo)軌給無人機(jī)加速，使無人機(jī)達(dá)到一定初始速度后離開導(dǎo)軌的方案，最根本的是利用低價(jià)格的，可多次重復(fù)使用的彈性體(橡筋)的儲(chǔ)能特性，運(yùn)用到具體UAV發(fā)射系統(tǒng)的能量的瞬間輸出中，達(dá)到降低使用成本；同時(shí)本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于掌握，使用方便，達(dá)到使用時(shí)的安全、簡便和可靠的要求。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)示意圖的軸側(cè)圖；圖3為本發(fā)明彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖；具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1、2、3所示，一種無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌系統(tǒng)、彈射系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力源；所述彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置于所述導(dǎo)軌系統(tǒng)上；所述控制系統(tǒng)控制所述彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)，動(dòng)力源為整個(gè)系統(tǒng)提供能源。
所述導(dǎo)軌系統(tǒng)包括導(dǎo)軌1、架體2，所述導(dǎo)軌1是位于架體2的上表面，沿所述架體2長度方向延伸的兩平行的線狀物；所述導(dǎo)軌1和架體2可以是整體是設(shè)計(jì)，也可以是至少分成兩段，相連兩段可相對(duì)折疊；為了降低制造難度和便于運(yùn)輸，本實(shí)施例中采用三段導(dǎo)軌11、12、13，架體21、22、23可折疊的形式，各段之間通過鉸鏈和鎖定螺栓連接，可以人工折疊也可自動(dòng)折疊。為了便于無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)的移動(dòng)，可以設(shè)計(jì)一帶有輪子的拖車架3，所述架體2放置在所述拖車架3上后通過固定件緊固。拖車架3最好是設(shè)計(jì)成可以調(diào)節(jié)高低，以配合導(dǎo)軌放置角度的需要。
所述彈射系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)和滑車4，所述滑車4可在所述動(dòng)力系統(tǒng)的作用下沿著所述導(dǎo)軌1運(yùn)動(dòng)，無人機(jī)放置在所述滑車4上；所述動(dòng)力系統(tǒng)包括一在所述動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)下的絞盤車5、一鋼索6和一可拉伸的彈性體7，本實(shí)施例中采用橡筋束；所述鋼索6一端接入所述絞盤車5，一端與所述滑車4相連，且所述鋼索6活動(dòng)地與所述彈性體7的自由端相連，所述彈性體7的另一端固定在所述架體2上；當(dāng)所述滑車4被固定在初始位置時(shí)，所述彈性體7在所述絞盤車5和鋼索6的作用下被拉伸，蓄積彈性能量。
所述制動(dòng)系統(tǒng)，是用來降低無人機(jī)獲得初始速度離開所述滑車后，為了防止所述滑車?yán)^續(xù)以較高的速度向?qū)к壞┒诉\(yùn)動(dòng)并撞毀所述導(dǎo)軌系統(tǒng)，甚至所述滑車4飛出。本實(shí)施例中，所述制動(dòng)系統(tǒng)與所述彈射系統(tǒng)共用一套動(dòng)力系統(tǒng)；當(dāng)無人機(jī)獲得初始速度離開所述滑車后，隨著鋼索方向的改變，滑車將受到向后的拉力，速度逐漸減小直至停下，不會(huì)對(duì)導(dǎo)軌系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。
所述動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)或者蓄電池。
所述無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)的工作過程如下先將滑車鎖定在發(fā)射的起始點(diǎn)，再將無人機(jī)鎖定在托架上，插入安全銷。動(dòng)力源為動(dòng)力系統(tǒng)提供能源，使彈性體達(dá)到一定的儲(chǔ)能。然后撤除安全銷，發(fā)射系統(tǒng)處于待發(fā)射狀態(tài)，在發(fā)射指令下達(dá)后，滑車的鎖定機(jī)構(gòu)打開，釋放滑車?；囋趶椥泽w收縮力的作用下，通過托架在發(fā)射架的導(dǎo)軌上為無人機(jī)加速到達(dá)設(shè)定的位置時(shí)，托架上的機(jī)體鎖定裝置打開無人機(jī)離架升空。同時(shí)，滑車進(jìn)入制動(dòng)工作程序。在制動(dòng)系統(tǒng)的作用下，滑車在儲(chǔ)能裝置給出的負(fù)加速的作用下，迅速平穩(wěn)的得到制動(dòng)。
實(shí)施例二本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，所述彈性體為大型拉伸彈簧束。
實(shí)施例三本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，所述導(dǎo)軌系統(tǒng)中的導(dǎo)軌1和架體2也是由三段組成，只不過在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)軌1和架體2相連兩段對(duì)應(yīng)嵌套，類似于一個(gè)套筒。
實(shí)施例四本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，所述彈射系統(tǒng)于所述制動(dòng)系統(tǒng)不共用一動(dòng)力系統(tǒng)。而是單獨(dú)采用可以拉伸的彈性體來給所述滑車4阻力。當(dāng)然，給滑車4阻力的時(shí)機(jī)必須在無人機(jī)離架后。
從上述具體實(shí)施例可以獲知，該系統(tǒng)較其他幾種發(fā)射系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1).低成本。使用和制造成本低是該系統(tǒng)最為突出的優(yōu)點(diǎn)之一，目前我國UAV發(fā)射系統(tǒng)使用最多的是火箭助推。這種火箭助推發(fā)射系統(tǒng)，因火箭不能重復(fù)使用，每次的發(fā)射成本僅火箭一項(xiàng)就需幾千元。液壓發(fā)射系統(tǒng)的制造成本高達(dá)百萬元。
(2).結(jié)構(gòu)簡單，便于掌握，使用方便。液壓、氣動(dòng)等發(fā)射系統(tǒng)機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜，給整體系統(tǒng)的維護(hù)帶來了不便，需要培養(yǎng)專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，無形中也增加了使用成本。助推火箭的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和使用都有極高的安全技術(shù)要求，給使用帶來極大的不便。
(3).系統(tǒng)可靠、安全。對(duì)于UAV發(fā)射系統(tǒng)來說可靠性、安全性是極為重要的。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)再加上維護(hù)不當(dāng)會(huì)大大降低系統(tǒng)的可靠性，助推火箭在使用中稍有疏忽就有人身安全的問題。
綜上所述，該UAV發(fā)射系統(tǒng)添補(bǔ)了國內(nèi)UAV發(fā)射系統(tǒng)的一項(xiàng)技術(shù)空白。
本實(shí)用新型還有其他的變形如彈性體的選擇；導(dǎo)軌和架體的形式都可以作出相應(yīng)的變化。如果本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過本實(shí)用新型的啟發(fā)不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)作出了相應(yīng)的變化，都應(yīng)該落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌系統(tǒng)、彈射系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力源；所述彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置于所述導(dǎo)軌系統(tǒng)上；所述控制系統(tǒng)控制所述彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)；其特征在于，所述彈射系統(tǒng)包括一以彈性體所儲(chǔ)能量為動(dòng)力的動(dòng)力系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述彈射系統(tǒng)還包括一滑車，所述滑車在所述動(dòng)力系統(tǒng)的作用下沿著所述導(dǎo)軌系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)；所述動(dòng)力系統(tǒng)包括一在所述動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)下的絞盤車、一鋼索和一可拉伸的彈性體；所述鋼索一端接入所述絞盤車，一端與所述滑車相連，且所述鋼索活動(dòng)地與所述彈性體的自由端相連，所述彈性體的另一端固定在所述導(dǎo)軌系統(tǒng)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、架體，所述導(dǎo)軌位于架體的上表面沿所述架體長度方向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌和架體至少分成兩段，相連兩段可相對(duì)折疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌和架體至少分成兩段，相連兩段對(duì)應(yīng)嵌套。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性體為橡筋束。
7.一種無人機(jī)發(fā)射方法，其特征在于，所述無人機(jī)發(fā)射以彈性體所儲(chǔ)能量為動(dòng)力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無人機(jī)發(fā)射方法，其特征在于，所述彈性體為橡筋束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無人機(jī)系統(tǒng)，特別涉及一種無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)及方法。一種無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌系統(tǒng)、彈射系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力源；所述彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置于所述導(dǎo)軌系統(tǒng)上；所述控制系統(tǒng)控制所述彈射系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)；所述彈射系統(tǒng)包括一以彈性體所儲(chǔ)能量為動(dòng)力的動(dòng)力系統(tǒng)。一種無人機(jī)發(fā)射方法，所述無人機(jī)發(fā)射以彈性體所儲(chǔ)能量為動(dòng)力。所述彈性體為橡筋束。本發(fā)明利用彈性體作為無人機(jī)發(fā)射的動(dòng)力，利用導(dǎo)軌給無人機(jī)加速，使無人機(jī)達(dá)到一定初始速度后離開導(dǎo)軌的方案，達(dá)到降低使用成本；同時(shí)本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于掌握，使用方便，達(dá)到使用時(shí)的安全、簡便和可靠的要求。
文檔編號(hào)B64F1/04GK101081638SQ20061003576
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者張涪生, 何望星, 譚曉東 申請(qǐng)人:珠海星宇模型實(shí)業(yè)有限公司