本發(fā)明涉及無人機(jī)飛機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),尤其涉及一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī)。
背景技術(shù):
無人飛行器在技術(shù)領(lǐng)域中常見的分類有:固定翼無人機(jī)、旋翼無人飛行器等。固定翼無人機(jī)相較其他類型的無人機(jī)在飛行速度、飛行高度等技術(shù)指標(biāo)上具備固有優(yōu)勢。旋翼無人飛行器的優(yōu)勢則在于能夠執(zhí)行低速監(jiān)視任務(wù)以及定點(diǎn)著陸。
近年來軍用及民用無人機(jī)市場對(duì)固定翼無人機(jī)在不同任務(wù)環(huán)境和起降環(huán)境的適應(yīng)能力提出了更高的要求。在某些特定任務(wù)條件下固定翼無人機(jī)暴露出兩個(gè)缺點(diǎn),一是其最低飛行速度限制了一些需要滯空才能完成的特殊任務(wù),二是它對(duì)起降環(huán)境的要求高,難以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)著陸。
因此本發(fā)明考慮設(shè)計(jì)一種模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),通過操作無人機(jī)在固定翼飛行和傘翼飛行之間切換飛行模態(tài),既保留固定翼無人機(jī)在飛行速度和飛行高度的優(yōu)勢,又能夠在特定環(huán)境下利用滑翔傘升力比高的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)低速滑翔。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有的技術(shù)中的不足,達(dá)到針對(duì)傳統(tǒng)固定翼無人機(jī)存在的局限性,提供一種可通過飛行模態(tài)的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)低速滑翔、定點(diǎn)著陸的固定翼無人機(jī)。
一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),系統(tǒng)組成包括:飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、滑翔傘、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、飛行控制計(jì)算機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置和開切傘系統(tǒng),所述飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組和發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置信號(hào)相連,所述滑翔傘、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、飛行控制計(jì)算機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置和開切傘系統(tǒng)機(jī)械相連。
所述飛行控制計(jì)算機(jī)是在固定翼飛行模態(tài)下根據(jù)高度傳感器和速度傳感器提供的無人機(jī)高度和速度信息控制發(fā)動(dòng)機(jī)和舵面維持無人機(jī)的正常飛行狀態(tài),或根據(jù)接收到的地面指令,結(jié)合無人機(jī)當(dāng)前飛行高度及飛行速度,控制開切傘系統(tǒng)打開滑翔傘;在傘翼飛行模態(tài)下通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置控制左右發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速使無人機(jī)爬升或轉(zhuǎn)向,或根據(jù)接收到的地面指令,結(jié)合無人機(jī)當(dāng)前飛行高度及飛行速度,控制開切傘系統(tǒng)切斷滑翔傘。
所述傘系統(tǒng)由滑翔傘艙、滑翔傘、連接機(jī)構(gòu)和開切傘裝置組成,可根據(jù)飛行控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的開切傘指令打開或切斷滑翔傘。
所述高度傳感器采用GPS或無線電測高系統(tǒng),采集飛機(jī)的當(dāng)前飛行高度,向飛行控制計(jì)算機(jī)提供飛機(jī)的高度信息。
所述速度傳感器采用GPS或空速管,采集飛機(jī)的當(dāng)前飛行速度,向飛行控制計(jì)算機(jī)提供飛機(jī)的速度信息。
所述測控鏈路由機(jī)載天線、機(jī)載無線電收發(fā)機(jī)、地面天線和地面無線電收發(fā)機(jī)組成,除通常給無人機(jī)發(fā)送飛行和任務(wù)指令外,還可將地面操作員發(fā)出的飛行模態(tài)轉(zhuǎn)換指令從地面發(fā)送至無人機(jī)上的飛行控制計(jì)算機(jī);
所述發(fā)動(dòng)機(jī)組由至少一組對(duì)稱分布于無人機(jī)左右兩側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)組成,發(fā)動(dòng)機(jī)可采用電機(jī)或汽油機(jī)。
所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置根據(jù)飛行控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的功率調(diào)節(jié)信號(hào)分別控制左右兩組發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,能夠在傘翼飛行模態(tài)下調(diào)節(jié)左右兩組發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,在無人機(jī)左右兩側(cè)形成轉(zhuǎn)向力矩,控制無人機(jī)轉(zhuǎn)向。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
(1)空中轉(zhuǎn)換飛行模態(tài)。目前固定翼無人機(jī)由于要求具備最低飛行速度,限制了它執(zhí)行定點(diǎn)監(jiān)視、定點(diǎn)通信中繼等任務(wù)的能力。
本發(fā)明提出用滑翔傘裝備于固定翼無人機(jī)。開傘后完成從高速飛行到低速滑翔的飛行模態(tài)轉(zhuǎn)換,通過飛行模態(tài)的轉(zhuǎn)換,可以消除最低飛行速度的限制,同時(shí)減少無人機(jī)滑翔過程中的燃料消耗,顯著延長飛行航時(shí)。
如需使無人機(jī)回到高速飛行狀態(tài),則通過切傘實(shí)現(xiàn)從傘翼到固定翼飛行模態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。
(2)傘翼飛行模態(tài)下的滑翔控制。在傘翼飛行模態(tài)下,由于飛行速度低和無人機(jī)氣動(dòng)特性的改變,舵面將喪失對(duì)無人機(jī)飛行姿態(tài)的控制能力,需要一套適合傘翼飛行模態(tài)的滑翔控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的滑翔傘控制方式是通過拉拽和釋放傘衣后緣的操縱繩以改變傘翼的氣動(dòng)外形,從而改變滑翔傘所承受的氣動(dòng)力,調(diào)整滑翔傘滑行方向。這樣的控制方式難度高、不確定性強(qiáng),如果應(yīng)用于要求自動(dòng)控制的無人機(jī)系統(tǒng),既增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度,又增加控制難度。
本發(fā)明提出的傘翼飛行模態(tài)下的滑翔控制方法,首先通過飛行控制計(jì)算機(jī)給發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置下達(dá)指令,再由發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置控制位于飛機(jī)兩側(cè)的兩組發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,形成左、右推力差,通過控制力矩完成無人機(jī)動(dòng)力滑翔的左轉(zhuǎn)向或右轉(zhuǎn)向,通過改變滑翔速度完成爬升或降落,從而實(shí)現(xiàn)滑翔控制。
這種滑翔控制方式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,其所依賴的整套裝置除滑翔傘相關(guān)裝置外均可以借用原固有無人機(jī)系統(tǒng),無需再增加諸如傘繩控制裝置等冗余結(jié)構(gòu),比傳統(tǒng)的控制方式更適合于無人機(jī)。
(3)操縱無人機(jī)定點(diǎn)著陸。過去的無人機(jī)傘降回收均采取發(fā)動(dòng)機(jī)停車的無控自由落體方式,因此無人機(jī)在下降過程中會(huì)隨風(fēng)向飄擺,具體落點(diǎn)不定,因而需要一個(gè)面積夠大的回收?qǐng)龅?,同時(shí)無人機(jī)在著陸瞬間,由于無人機(jī)在側(cè)風(fēng)影響下,有一個(gè)平移速度,當(dāng)側(cè)風(fēng)速度超過限制時(shí),極易造成無人機(jī)著陸的損壞,成為無人機(jī)傘降回收方式不可避免的硬傷。
本發(fā)明提出的一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),用滑翔傘替代降落傘,通過帶動(dòng)力滑翔的方式,在一定程度上減少了定點(diǎn)著陸過程中風(fēng)力對(duì)無人機(jī)姿態(tài)的影響。并且在傘翼飛行模態(tài)下的滑翔控制策略中,提出了一種通過飛行控制計(jì)算機(jī)對(duì)無人機(jī)開傘后的位置和姿態(tài)進(jìn)行控制和校正的方法,可以達(dá)到精確引導(dǎo)無人機(jī)定點(diǎn)著陸的目的。既提高了定點(diǎn)著陸的精度,又降低了無人機(jī)對(duì)著陸環(huán)境要求,拓寬了使用范圍,從而減小了著陸時(shí)對(duì)無人機(jī)的損害,延長了無人機(jī)使用壽命。
通過綜合以上(1)、(2)、(3)三點(diǎn),一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī)既能夠保留傳統(tǒng)固定翼無人機(jī)在飛行速度和飛行高度的優(yōu)勢,又能夠在空中切換飛行模態(tài)并實(shí)現(xiàn)有效的滑翔控制,而且這一技術(shù)還可以應(yīng)用于精確引導(dǎo)無人機(jī)定點(diǎn)著陸。
附圖標(biāo)記
1.滑翔傘、2.左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、3.右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、4.飛行控制計(jì)算機(jī)、5.發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、6.開切傘系統(tǒng)。
附圖說明
圖1是本技術(shù)發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本技術(shù)發(fā)明的主要系統(tǒng)交聯(lián)圖。
具體的實(shí)施方式:
實(shí)施例1:
一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),其系統(tǒng)組成包括:飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6,所述飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組和發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置信號(hào)相連,所述滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6機(jī)械相連。
所述飛行控制計(jì)算機(jī)是在固定翼飛行模態(tài)下根據(jù)高度傳感器和速度傳感器提供的無人機(jī)高度和速度信息控制發(fā)動(dòng)機(jī)和舵面維持無人機(jī)的正常飛行狀態(tài),或根據(jù)接收到的地面指令,結(jié)合無人機(jī)當(dāng)前飛行高度及飛行速度,控制開切傘系統(tǒng)打開滑翔傘;在傘翼飛行模態(tài)下通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置控制左右發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速使無人機(jī)爬升或轉(zhuǎn)向,或根據(jù)接收到的地面指令,結(jié)合無人機(jī)當(dāng)前飛行高度及飛行速度,控制開切傘系統(tǒng)切斷滑翔傘。
所述傘系統(tǒng)由滑翔傘艙、滑翔傘、連接機(jī)構(gòu)和開切傘裝置組成,可根據(jù)飛行控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的開切傘指令打開或切斷滑翔傘。
所述高度傳感器采用GPS或無線電測高系統(tǒng),采集飛機(jī)的當(dāng)前飛行高度,向飛行控制計(jì)算機(jī)提供飛機(jī)的高度信息。
所述速度傳感器采用GPS或空速管,采集飛機(jī)的當(dāng)前飛行速度,向飛行控制計(jì)算機(jī)提供飛機(jī)的速度信息。
所述測控鏈路由機(jī)載天線、機(jī)載無線電收發(fā)機(jī)、地面天線和地面無線電收發(fā)機(jī)組成,除通常給無人機(jī)發(fā)送飛行和任務(wù)指令外,還可將地面操作員發(fā)出的飛行模態(tài)轉(zhuǎn)換指令從地面發(fā)送至無人機(jī)上的飛行控制計(jì)算機(jī);
所述發(fā)動(dòng)機(jī)組由至少一組對(duì)稱分布于無人機(jī)左右兩側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)組成,發(fā)動(dòng)機(jī)可采用電機(jī)或汽油機(jī)。
所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置根據(jù)飛行控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的功率調(diào)節(jié)信號(hào)分別控制左右兩組發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,能夠在傘翼飛行模態(tài)下調(diào)節(jié)左右兩組發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,在無人機(jī)左右兩側(cè)形成轉(zhuǎn)向力矩,控制無人機(jī)轉(zhuǎn)向。
實(shí)施例2:
一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),其系統(tǒng)組成包括:飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6,所述飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組和發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置信號(hào)相連,所述滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6機(jī)械相連。
無人機(jī)起飛后首先處于固定翼飛行模態(tài),當(dāng)?shù)孛娌僮鲉T通過測控鏈路將飛行模態(tài)轉(zhuǎn)換指令送至無人機(jī)上的飛行控制計(jì)算機(jī)4時(shí),飛行控制計(jì)算機(jī)4首先判斷無人機(jī)滑翔傘艙中有滑翔傘剩余,再判斷當(dāng)前的飛行高度和飛行速度,如果當(dāng)前飛行高度大于最低安全高度且當(dāng)前飛行速度在固定翼飛行模態(tài)下最低安全飛行速度的100%-150%范圍內(nèi),則飛行控制計(jì)算機(jī)4先調(diào)節(jié)給發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5的轉(zhuǎn)速控制信號(hào),調(diào)節(jié)左右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2和3轉(zhuǎn)速為怠速工作,后向開切傘系統(tǒng)6發(fā)出開傘指令,控制滑翔傘1打開。同時(shí)飛行控制計(jì)算機(jī)將控制策略由固定翼飛行模態(tài)切換到傘翼飛行模態(tài)。如果轉(zhuǎn)換飛行模態(tài)時(shí)無人機(jī)當(dāng)前飛行高度和飛行速度不滿足上述開傘要求,則飛行控制計(jì)算機(jī)4先控制無人機(jī)爬升至指定飛行高度,再調(diào)整飛行速度至指定范圍,然后重復(fù)上述步驟。
實(shí)施例3:
一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),其系統(tǒng)組成包括:飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6,所述飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組和發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置信號(hào)相連,所述滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6機(jī)械相連。
當(dāng)無人機(jī)處于傘翼飛行模態(tài)時(shí),無人機(jī)在滑翔傘1提供的升力作用下保持低速度滑翔,此模態(tài)下飛行控制計(jì)算機(jī)4的控制策略遵循如下工作原理:
a) 爬升, 當(dāng)飛行控制系統(tǒng)4命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5控制左右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2和3提高轉(zhuǎn)速,無人機(jī)滑翔速度增大,拖動(dòng)滑翔傘,使滑翔傘1提供的縱向升力加大,產(chǎn)生向上的加速度,使無人機(jī)向上爬升;
b) 降落:當(dāng)飛行控制系統(tǒng)4命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5控制左右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2和3降低轉(zhuǎn)速后,滑翔傘1提供的升力減小,在重力作用下,無人機(jī)保持的較低的滑翔速度同時(shí)緩慢降落。
c) 轉(zhuǎn)向:當(dāng)飛行控制系統(tǒng)4命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5控制左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2加速,同時(shí)右發(fā)動(dòng)機(jī)3減速,通過左、右發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化產(chǎn)生推力差,使無人機(jī)獲得向右的轉(zhuǎn)向力矩,力矩再通過連接裝置傳導(dǎo)至滑翔傘,從而控制無人機(jī)在前進(jìn)過程中向右轉(zhuǎn)向,反之也可以控制無人機(jī)向左轉(zhuǎn)向。
實(shí)施例4:
一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),其系統(tǒng)組成包括:飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6,所述飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組和發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置信號(hào)相連,所述滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6機(jī)械相連。
當(dāng)無人機(jī)處于傘翼飛行模態(tài)時(shí),如果地面操作員再次通過測控鏈路將飛行模態(tài)轉(zhuǎn)換指令發(fā)送至無人機(jī)上的飛行控制計(jì)算機(jī)4,飛行控制計(jì)算機(jī)4首先判斷無人機(jī)當(dāng)前的飛行高度和飛行速度,如果飛行當(dāng)前飛行高度大于最低俯沖起始高度且當(dāng)前飛行速度高于最低俯沖起始速度,則命令開切傘裝置6切斷滑翔傘1的傘繩,此時(shí)飛行控制計(jì)算機(jī)將控制策略由傘翼飛行模態(tài)切換回固定翼飛行模態(tài),同時(shí)為獲得足夠的飛行速度,飛行控制計(jì)算機(jī)4同時(shí)命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5控制左右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2和3提升轉(zhuǎn)速,無人機(jī)借助發(fā)動(dòng)機(jī)的推力進(jìn)行俯沖加速,直到速度傳感器回傳的當(dāng)前飛行速度大于無人機(jī)最低安全飛行速度后,無人機(jī)才完成到固定翼飛行模態(tài)的轉(zhuǎn)換。如果轉(zhuǎn)換飛行模態(tài)時(shí)無人機(jī)當(dāng)前飛行高度和飛行速度不滿足上述切傘要求,則飛行控制計(jì)算機(jī)4先控制無人機(jī)爬升至指定飛行高度,再調(diào)整飛行速度至指定范圍,然后重復(fù)上述步驟。
實(shí)施例5:
一種飛行模態(tài)可轉(zhuǎn)換的無人機(jī),其系統(tǒng)組成包括:飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6,所述飛行控制計(jì)算機(jī)、開切傘系統(tǒng)、高度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)組和發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置信號(hào)相連,所述滑翔傘1、左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2、右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)3、飛行控制計(jì)算機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5和開切傘系統(tǒng)6機(jī)械相連。
當(dāng)無人機(jī)處于固定翼飛行模態(tài)時(shí),如果地面操作員通過測控鏈路將定點(diǎn)著陸指令發(fā)送至無人機(jī)上的飛行控制計(jì)算機(jī)4,飛行控制計(jì)算機(jī)4先控制無人機(jī)按照實(shí)施例1中的步驟完成由固定翼飛行模態(tài)到傘翼飛行模態(tài)的轉(zhuǎn)換,再照實(shí)施例2中的步驟持續(xù)調(diào)整無人機(jī)的滑翔姿態(tài),直到無人機(jī)降落至指定地點(diǎn),方完成無人機(jī)定點(diǎn)著陸。
工作原理:
無人機(jī)起飛后首先處于固定翼飛行模態(tài),當(dāng)?shù)孛娌僮鲉T通過測控鏈路將飛行模態(tài)轉(zhuǎn)換指令送至無人機(jī)上的飛行控制計(jì)算機(jī)4時(shí),飛行控制計(jì)算機(jī)4首先判斷無人機(jī)滑翔傘艙中有滑翔傘剩余,再判斷當(dāng)前的飛行高度和飛行速度,如果當(dāng)前飛行高度大于最低安全高度且當(dāng)前飛行速度在固定翼飛行模態(tài)下最低安全飛行速度的100%-150%范圍內(nèi),則飛行控制計(jì)算機(jī)4先調(diào)節(jié)給發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5的轉(zhuǎn)速控制信號(hào),調(diào)節(jié)左右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2和3轉(zhuǎn)速為怠速工作,后向開切傘系統(tǒng)6發(fā)出開傘指令,控制滑翔傘1打開。同時(shí)飛行控制計(jì)算機(jī)將控制策略由固定翼飛行模態(tài)切換到傘翼飛行模態(tài)。如果轉(zhuǎn)換飛行模態(tài)時(shí)無人機(jī)當(dāng)前飛行高度和飛行速度不滿足上述開傘要求,則飛行控制計(jì)算機(jī)4先控制無人機(jī)爬升至指定飛行高度,再調(diào)整飛行速度至指定范圍,然后重復(fù)上述步驟。
當(dāng)無人機(jī)處于傘翼飛行模態(tài)時(shí),無人機(jī)在滑翔傘1提供的升力作用下保持低速度滑翔,此模態(tài)下飛行控制計(jì)算機(jī)4的控制策略遵循如下工作原理:
爬升, 當(dāng)飛行控制系統(tǒng)4命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5控制左右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2和3提高轉(zhuǎn)速,無人機(jī)滑翔速度增大,拖動(dòng)滑翔傘,使滑翔傘1提供的縱向升力加大,產(chǎn)生向上的加速度,使無人機(jī)向上爬升;
降落:當(dāng)飛行控制系統(tǒng)4命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5控制左右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2和3降低轉(zhuǎn)速后,滑翔傘1提供的升力減小,在重力作用下,無人機(jī)保持的較低的滑翔速度同時(shí)緩慢降落。
轉(zhuǎn)向:當(dāng)飛行控制系統(tǒng)4命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5控制左動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2加速,同時(shí)右發(fā)動(dòng)機(jī)3減速,通過左、右發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化產(chǎn)生推力差,使無人機(jī)獲得向右的轉(zhuǎn)向力矩,力矩再通過連接裝置傳導(dǎo)至滑翔傘,從而控制無人機(jī)在前進(jìn)過程中向右轉(zhuǎn)向,反之也可以控制無人機(jī)向左轉(zhuǎn)向。
當(dāng)處于傘翼飛行模態(tài)時(shí),如果地面操作員再次通過測控鏈路將飛行模態(tài)轉(zhuǎn)換指令送至無人機(jī)上的飛行控制計(jì)算機(jī)4,飛行控制計(jì)算機(jī)4首先判斷無人機(jī)當(dāng)前的飛行高度和飛行速度,如果飛行當(dāng)前飛行高度大于最低俯沖起始高度且當(dāng)前飛行速度高于最低俯沖起始速度,則命令開切傘裝置6切斷滑翔傘1的傘繩,此時(shí)飛行控制計(jì)算機(jī)將控制策略由傘翼飛行模態(tài)切換回固定翼飛行模態(tài),同時(shí)為獲得足夠的飛行速度,飛行控制計(jì)算機(jī)4同時(shí)命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5控制左右動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)2和3提升轉(zhuǎn)速,無人機(jī)借助發(fā)動(dòng)機(jī)的推力進(jìn)行俯沖加速,直到速度傳感器回傳的當(dāng)前飛行速度大于無人機(jī)最低安全飛行速度后,無人機(jī)才完成到固定翼飛行模態(tài)的轉(zhuǎn)換。如果轉(zhuǎn)換飛行模態(tài)時(shí)無人機(jī)當(dāng)前飛行高度和飛行速度不滿足上述切傘要求,則飛行控制計(jì)算機(jī)4先控制無人機(jī)爬升至指定飛行高度,再調(diào)整飛行速度至指定范圍,然后重復(fù)上述步驟。