[发明专利]一种系留气球球体、保障方舱、及其系留气球系统

说明书

本发明公开了一种系留气球系统，主要由系留气球球体、系留缆绳、球载设备、保障方舱等四部分构成。系留气球球体采用单囊体结构，并且囊体上安装有充气阀、放气阀、警示灯、测压接口及侧拉索等，保障方舱内部分为设备舱和监控舱，高度集成有第一绞盘、供配电装置、气体供应装置及系统操控平台、空调及座椅等，为系统设备的安装与存放及系统的舒适性操控提供了空间。本发明具有操作简便，部署快速，抗风性能好，保障性好，场地要求低，可适应在偏远地区或恶劣环境条件下长时间部署的优点。

技术领域

本发明属于轻于空气飞行器领域，具体涉及一种系留气球球体、保障方舱、及其系留气球系统。

背景技术

系留气球系统是一种依靠浮力升空、通过系留缆绳实现定点驻空工作的浮空平台，作为一种通用航空飞行器，系留气球系统具有滞空时间长（连续滞空时间从几天至一个月），耐候性强，部署简单灵活，效费比高等优点；可为球载设备提供较大的对地视界范围，滞空高度越高，覆盖范围越大，可用于大气环境监测、预警、电子对抗、遥感与监视、超长波通信以及信息中继等民用和军用领域。

系留气球系统按照其工作外形尺寸大小可以分为微型（100m³及以下）、小型（100m³-300m³）、中型（300m³-3000 m³）、大型（3000m³-5000m³）、特大型系留气球（5000m³以上）系统，通常系留气球系统的组成中均包括有囊体、球载设备、系留缆绳、地面锚泊装置及保障设备等。

中型以上系留气球系统因其外形结构尺寸大，系统结构较为复杂，保障设备众多，一方面在系统的存贮、运输及部署与撤收等过程中，要求操作人员数量多，且技术熟练程度要求高，另一方面，系统展开及撤收过程较为缓慢，因而对这两个过程的气象窗口条件要求苛刻，并且，大量装载有保障设备的配套车辆需要在部署地点停靠，系留气球系统对部署场地及道路条件也有较高的要求，这些不足导致系留气球系统在工程实际应用中受到了较大限制。

针对以往中大型系留气球系统存在的不足，为提高系留气球系统部署的灵活机动性和便捷性，近年来，随着技术的发展，机动式快速部署微小型系留气球系统得到了越来越广泛关注。其中，美国无人机和浮空器制造商DRNE基于美军情报监视和应急通信需求，研制出微型战术浮空器WASP平台，该平台采用了半挂车的形式实现微型系留气球的机动部署，即将囊体、地面锚泊装置及保障设备集成于一个无动力的半挂车上，与WASP相似的微型系留气球平台还有以色列RT技术公司的Skystar系列系留气球、AllsoppHelikites公司的系留气球以及SkySentry公司的TEA-45等；这类微型系留气球系统能够满足重量在40kg、驻空高度200m以下的球载设备需求，灵活机动，部署及撤收速度快。

美国LockeedMartin公司研制的RAID系留气球系统及国内一些单位研制的小型系留气球系统，可满足重量在50kg以上、驻空高度300m以下的球载设备需求，这些系统多采用常规的流线型囊体构型，将囊体、锚泊装置及部分保障设备固定于运输车辆上，一定程度上提高了系统部署的机动性，但是这些系统由于囊体外形尺寸较大，部署操作不便、时间长，操作人员数量多的不足仍然存在。

RT技术公司的单兵携带式系留气球及中国专利申请CN201610879143.3公开的一种超小型系留气球系统，属于微型系留气球系统，采用单人或双人操作和携带的方式，将系留气球系统组件通过先拆解运输后组合成型的方案快速部署到城市、小村或偏远地区，可在车辆无法达到的区域得到应用。然而由于该系统受限于系统重量，采用电池供电，球载设备微小型化，系统升空高度小，覆盖范围小，驻空时间短，因此其功能及应用效果有限。

另外，当前的微小型系留气球系统为提升机动性，最大程度精简了系统组成，没有设置地面操控室，降低了系统使用的舒适性，在没有其他辅助车辆或设施支援的条件下，微小型系留气球系统还难以满足在偏远地区长时间部署的应用需求。

发明内容