一種飛機的降落方式及其裝置,屬于航空技術領域,尤其涉及飛機的降落方式及其裝置。
背景技術:
傳統(tǒng)的飛行器主要有固定翼飛機和旋翼飛行器,固定翼飛機相對于旋翼飛行器有更快的飛行速度和更高的飛行高度,穩(wěn)定性也比旋翼飛行器要好,但是不能像大多數旋翼飛行器一樣能垂直起飛和降落,所以固定翼飛機都需要跑道來完成起飛和降落,這樣就造成了極大了資源浪費。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的固定翼飛機的上述不足,本發(fā)明利用多旋翼飛行器優(yōu)點,利用多旋翼飛行器與固定翼飛機組合,為飛機的降落方式提供一種新方案。
一種飛機的降落裝置,包括固定翼飛機和多旋翼飛行器;所述固定翼飛機包括機身、起落架、gps導航裝置、慣性傳感器、紅外發(fā)光器、通信模塊和連接端;所述起落架在機身腹部的下面,能收進機身,能在固定翼飛機降落時使用;所述gps導航裝置是固定翼飛機的定位系統(tǒng);所述慣性傳感器具有測量固定翼飛機的加速度、傾斜度、振動和轉擺等信息的功能,位于機身內部;所述紅外發(fā)光器位于連接端的旁邊,用于發(fā)出紅外光信號;所述通信模塊是固定翼飛機與外界信息連接的裝置;所述連接端是固定翼飛機與多旋翼飛行器對接的裝置,所述連接端位于過固定翼飛機重心的鉛垂線上或偏前方,所述連接端置于機身的頂部。所述多旋翼飛行器包括飛行控制計算機、多旋翼慣性傳感器、紅外熱像儀、多旋翼gps導航裝置、多旋翼通信模塊和連接桿;所述飛行控制計算機是多旋翼飛行器的控制中心,包括圖像識別處理系統(tǒng)和溫度識別處理系統(tǒng),飛行控制計算機能處理紅外熱像儀采集到的溫度數據并轉換成溫度讀數和圖像,分別連接紅外熱像儀、多旋翼慣性傳感器、多旋翼gps導航裝置和多旋翼通信模塊;所述紅外熱像儀位于連接桿的下半部分,紅外熱像儀到連接桿的水平距離稍微小于紅外發(fā)光器到連接端的水平距離,能接收和匯聚被測物體發(fā)射的紅外輻射并轉換成電信號發(fā)送給飛行控制計算機形成溫度信息和圖像信息,便于識別捕捉紅外發(fā)光器的位置;所述多旋翼慣性傳感器具有測量多旋翼飛行器的加速度、傾斜度、振動和轉擺等信息的功能,位于多旋翼飛行器機身內部;所述多旋翼gps導航裝置是多旋翼飛行器的定位系統(tǒng);所述多旋翼通信模塊是多旋翼飛行器與外界信息連接的裝置;所述連接桿是多旋翼飛行器與固定翼飛機連接的裝置,位于多旋翼飛行器的中心下方,與多旋翼飛行器垂直;所述連接桿包括連接鉤,連接鉤是多旋翼飛行器與固定翼飛機連接的部位,位于連接桿的下端,用于勾住連接端。
所述連接端呈環(huán)狀或三角形結構。
一種飛機的降落方式,是通過上述降落裝置實現的:當固定翼飛機需要降落時,通過通信模塊發(fā)出信號給多旋翼飛行器,多旋翼飛行器起飛,同時接收到固定翼飛機的gps導航位置信息、航線信息和速度信息,飛行控制計算機計算出固定翼飛機的航線,向固定翼飛機靠攏。在與固定翼飛機還有一定距離時,多旋翼飛行器前進方向作180度轉彎,把航向轉到固定翼飛機飛行方向,固定翼飛機是水平飛行的。當多旋翼飛行器和固定翼飛機位置相對靠近時,多旋翼飛行器通過接收到的gps導航裝置的共享信息確定固定翼飛機的位置信息并飛到固定翼飛機的前方上空,并在前方做好對接準備。在固定翼飛機和多旋翼飛行器比較靠近時,通過gps導航裝置和多旋翼gps導航裝置進行高度粗對準,然后慣性傳感器和多旋翼慣性傳感器的信息實時共享,同時紅外熱像儀捕捉紅外發(fā)光器的位置,飛行控制計算機根據gps導航裝置、多旋翼gps導航裝置、慣性傳感器、多旋翼慣性傳感器提供的信息以及紅外熱像儀捕捉的到紅外發(fā)光器的位置信息計算出固定翼飛機與多旋翼飛行器之間的空間位置關系后,飛行控制計算機控制多旋翼飛行器的飛行姿態(tài)以及速度,當紅外發(fā)光器出現在圖像中的正下方位置時,連接鉤在連接端平行對齊的稍后方,然后飛行控制計算機控制多旋翼飛行器向前加速,使連接鉤在連接端的正下方,多旋翼飛行器升高,使連接鉤勾住連接端。連接鉤勾住連接端之后,固定翼飛機的動力系統(tǒng)熄火同時打開起落架,多旋翼飛行器帶著固定翼飛機慢慢減速飛到降落地點后,連接端和連接鉤分離,多旋翼飛行器獨自返回固定地點。
本發(fā)明能利用多旋翼飛行器能垂直起降和靈活機動的優(yōu)點,利用多旋翼飛行器與固定翼飛機組合,為固定翼飛機的降落方式提供一種方案,讓固定翼飛機也能在平臺上降落,減少了固定翼飛機所需跑道的建設,有利于固定翼飛機的普及。
附圖說明
圖1是多旋翼飛行器結構示意圖;圖2是連接端和連接桿的結構示意圖;圖3是固定翼飛機和多旋翼飛行器的對接示意圖。
圖中,1-飛行控制計算機,2-連接桿垂直裝置,3-多旋翼通信模塊,4-連接桿,5-多旋翼gps導航裝置,6-多旋翼慣性傳感器,7-多旋翼飛行器,9-連接鉤,11-紅外熱像儀,14-連接端,15-紅外發(fā)光器,16-機身,17-起落架,18-慣性傳感器,19-gps導航裝置,20-通信模塊,21-固定翼飛機。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作具體說明:一種飛機的降落裝置,包括固定翼飛機21和多旋翼飛行器7;所述固定翼飛機21包括機身16、起落架17、gps導航裝置19、慣性傳感器18、紅外發(fā)光器15、通信模塊20和連接端14;所述起落架17在機身16腹部的下面,能收進機身16,能在固定翼飛機21降落時使用;所述gps導航裝置19是固定翼飛機21的定位系統(tǒng);所述慣性傳感器18具有測量固定翼飛機的加速度、傾斜度、振動和轉擺等信息的功能,位于機身內16部;所述紅外發(fā)光器15位于連接端14的旁邊,用于發(fā)出紅外光信號;所述通信模塊20是固定翼飛機21與外界信息連接的裝置;所述連接端14是固定翼飛機21與多旋翼飛行器7連接的裝置,所述連接端14位于過固定翼飛機21重心的鉛垂線上或偏前方,所述連接端14置于機身16的頂部,呈環(huán)狀或三角形結構。所述多旋翼飛行器7包括飛行控制計算機1、多旋翼慣性傳感器6、紅外熱像儀11、多旋翼gps導航裝置5、多旋翼通信模塊3和連接桿4;飛行控制計算機1是多旋翼飛行器7的控制中心,還包括圖像識別處理系統(tǒng)和溫度識別處理系統(tǒng),飛行控制計算機1能處理紅外熱像儀采集到的溫度數據并轉換成溫度讀數和圖像,分別連接紅外熱像儀11、多旋翼慣性傳感器6、多旋翼gps導航裝置5和多旋翼通信模塊3;所述紅外熱像儀11位于連接桿4的下半部分,紅外熱像儀11到連接桿4的水平距離小于紅外發(fā)光器15到連接端14的水平距離,能接收和匯聚被測物體發(fā)射的紅外輻射并轉換成電信發(fā)送給飛行控制計算機1形成溫度信息和圖像信息,位于連接桿4的下半部分,用于識別捕捉紅外發(fā)光器15的位置;所述多旋翼慣性傳感器6具有測量多旋翼飛行器7的加速度、傾斜度、振動和轉擺等信息的功能,位于多旋翼飛行器7機身內部;所述多旋翼gps導航裝置5是多旋翼飛行器7的定位系統(tǒng);所述多旋翼通信模塊3是多旋翼飛行器7與外界信息連接的裝置;所述連接桿4是多旋翼飛行器7與固定翼飛機21連接的裝置,位于多旋翼飛行器7的中心下方,與多旋翼飛行器7垂直;所述連接桿包括連接鉤9,所述連接鉤9是多旋翼飛行器7與固定翼飛機21對接的部位,位于連接桿4的下端,用于勾住連接端14。
一種飛機的降落方式,是通過所述降落裝置實現的:當固定翼飛機21需要降落時,通過通信模塊20發(fā)出信號給多旋翼飛行器7,多旋翼飛行器7起飛,同時接收到固定翼飛機21的gps導航位置信息、航線信息和速度信息,飛行控制計算機1計算出固定翼飛機21的航線,向固定翼飛機21靠攏。在與固定翼飛機21還有一定距離時,多旋翼飛行器7前進方向作180度轉彎,把航向轉到固定翼飛機21飛行方向,固定翼飛機21是水平飛行的。當多旋翼飛行器7和固定翼飛機21位置相對靠近時,多旋翼飛行器7通過接收到的gps導航裝置19共享信息確定固定翼飛機21的位置信息并飛到固定翼飛機21的前方上空,并在前方做好對接準備。在固定翼飛機21和多旋翼飛行器7靠近時,通過gps導航裝置19和多旋翼飛行器gps導航裝置5的gps信號進行高度粗對準,然后慣性傳感器18和多旋翼慣性傳感器6的信息實時共享,同時紅外熱像儀11捕捉紅外發(fā)光器15的位置,飛行控制計算機1根據gps導航裝置19、多旋翼gps導航裝置5、慣性傳感器18、多旋翼慣性傳感器6和紅外熱像儀11捕捉的到紅外發(fā)光器15的位置信息計算出固定翼飛機21與多旋翼飛行器7之間的空間位置關系之后,飛行控制計算機1控制多旋翼飛行器7的飛行姿態(tài)以及速度,當紅外發(fā)光器15出現在圖像中的正下方位置時,連接鉤9在連接端14平行對齊的稍后方,然后飛行控制計算機1控制多旋翼飛行器1向前加速,使連接鉤9在連接端14的正下方,多旋翼飛行器7升高,使連接鉤9勾住連接端14。連接鉤9勾住連接端14之后,固定翼飛機21的動力系統(tǒng)熄火同時打開起落架17,多旋翼飛行器7帶著固定翼飛機21慢慢減速飛到降落地點,固定翼飛機21降落后,連接端14和連接鉤9分離,多旋翼飛行器7獨自返回固定地點。