[发明专利]一种远距离高精度投弹式救援器材投送方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种救援器材投送方法，特别是一种远距离高精度投弹式救援器材投送方法。

背景技术

救援器材到达救援现场对侦测现场情况、投送救援器材、协助受困人员尽快逃离受困现场具有重要意义。现阶段，救援器材投送方法步骤为：采用目测的瞄准方式，调整投送装置的初始角度；采用压缩气体作为发射动力，抛射绳索或救生衣等救援器材；救援器材落地，投送任务完成。上述工作步骤主要问题在于目测瞄准精度较低、缺少抛射弹道的精确规划、抛射动力不足导致投送距离较近等。针对自然灾害等出现的受困人员处于孤立无缘的危险环境情况，缺少高效准确的救援器材投送方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种远距离高精度投弹式救援器材投送方法，解决投送距离近、投送精度差的问题。

一种远距离高精度投弹式救援器材投送方法的具体步骤为：

第一步搭建远距离高精度投弹式救援器材投送系统

远距离高精度投弹式救援器材投送系统，包括：探测设备、发射转塔、发控设备、指控设备、供配电设备和运载器。

救援器材安置在运载器中。供配电设备的供电输出端分别与发射转塔、发控设备、探测设备和指控设备的供电输入端连接，发控设备的供电输出端与运载器的供电输入端连接。发控设备分别与发射转塔、指控设备、探测设备和运载器通过通信总线双向连接，指控设备与探测设备通过通信总线双向连接。

第三步测量目标位置

供配电设备给远距离高精度投弹式救援器材投送系统供电，远距离高精度投弹式救援器材投送系统加电后，进行自检，自检完成后具备救援器材投送条件。

指控设备控制探测设备对目标投送区域进行搜索，发现目标后，指控设备锁定目标，探测设备将目标的距离、角度位置信息实时发送给发控设备。

发控设备依据目标的测量数据，完成目标位置解算：

X_目＝S_目×cosα_目×cosβ_目(1)

Y_目＝S_目×sinα_目(2)

Z_目＝S_目×cosα_目×sinβ_目(3)

其中，X_目为目标沿发射转塔中心前向距离；Y_目为目标距离发射转塔中心的高度差；Z_目为目标沿发射转塔中心侧向距离；S_目为目标斜距；α_目为目标俯仰角。β_目为目标方位角。

第四步规划运载器飞行路线

发控设备依据目标前向距离X_目、目标高度Y_目和侧向距离Z_目作为运载器飞行弹道终点，对运载器弹道进行规划。运载器飞行弹道由刚体弹道和减速伞弹道两部分构成。

刚体弹道如下：

其中，t表示飞行时间，m为运载器质量，V为运载器质心相对于地面的速度，F_X、F_Y、F_Z表示运载器产生的气动力沿运载器X、Y、Z方向的分量，g为重力加速度，θ、ψ_v分别表示弹道倾角、弹道偏角，J_y、J_z分别表示运载器绕自身y轴、z轴的转动惯量，ω_y、ω_z分别表示偏航角速度、俯仰角速度，M_y、M_z分别表示弹体产生的偏航力矩、俯仰力矩，x、y、z表示运载器质心位置坐标，ψ、γ分别表示俯仰角、偏航角、滚转角，p表示大气压强，R_d为干空气气体常数，τ为虚温。

通过公式(4)确定任意飞行时刻t时，运载器的空间位置。对减速伞开伞时刻t_伞，确定运载器X、Y、Z方向的位置X_伞、Y_伞、Z_伞，并将此时运载器各状态参数作为减速伞弹道初始值。

运载器开减速伞后弹道如下：