[发明专利]一种无人机测试保护装置

说明书

本发明提供一种无人机测试保护装置，包括无人机安装装置、正向拉力装置和反向拉力装置，所述无人机安装装置包括第一球形保护框、第二球形保护框和用于连接无人机的中轴；所述第二球形保护框的外径小于所述第一球形保护框的内径，所述第二球形保护框的两端可转动地连接在所述第一球形保护框的内部两端，所述中轴的两端可转动地连接在所述第二球形保护框的内部两端；所述正向拉力装置连接着所述第一球形保护框上的一点，所述反向拉力装置连接着所述第一球形保护框上的另一点，两个所述点的连线过所述第一球形保护框的圆心。本发明的无人机测试装置稳定性好，可控性高，在测试过程中安全系数高。

技术领域

本发明属于无人机技术领域的测试装置，具体涉及一种无人机测试保护装置。

背景技术

多旋翼无人机，是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力。旋翼的总距固定，而不像一般直升机那样可变。通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。无人机系统包含了无人机飞行平台、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。旋翼无人机操控性强，可垂直起降和悬停，主要适用于低空、低速、有垂直起降和悬停要求的任务类型。

CN201510210148的背景技术说明了旋翼无人机本身是一种价格昂贵且易受损的装备，许多先进的飞控算法由于其不成熟性和不稳定性，极易导致试飞的无人机坠地受损，导致设备被破坏，致使相关研究参与者遭到较大经济损失；其次，旋翼无人机试飞时，由于飞控算法的缺陷或者操作者的失误，旋翼无人机会出现失控的状况，不仅造成无人机本身的损坏，还有可能危及试飞参与者的人身安全。而旋翼无人机飞控算法的发展，离不开旋翼无人机多次的试飞。这在客观上大幅增加了飞控算法的研发成本与危险性，直接影响到了新理论转化为新成果的速度。

因此，若有一种装置能保证旋翼无人机的试飞安全，既能有效完成旋翼无人机飞控的调试工作，使研究的相关性能不受影响，又能保护旋翼无人机和试飞参与者的安全，使旋翼无人机在试飞时不会坠毁、参与者也不会受伤，将能极大减轻该行业参与者的后顾之忧，对促进旋翼无人机技术快速发展有重大的意义。

CN201510210148还说明旋翼无人机飞控的研究有很多方面，其中最为基础的是通过四个受控自由度，即绕飞行器载体坐标系X轴的转动(即滚转)、绕Y轴的转动(即俯仰)和绕Z轴的转动(即航向)以及沿Z轴的移动来控制飞行器在空间六自由度的运动。由于旋翼无人机是一种欠驱动系统，且为静不定结构，想要完成这种操纵，必须依赖飞控系统对无人机的飞行姿态进行控制增稳，又称自稳。欲实现这种控制增稳，首先要采用各类航姿传感器对无人机的航姿进行解算、滤波，并至少对其中三个自由度进行闭环控制，即航向、俯仰和滚转。无人机飞控的所有其他功能都将给予自稳的实现而展开。与此相关的一些领域，譬如新型传感器的应用、多传感器的数据融合、一些高级控制技术的应用、新构型飞行器的控制耦合问题，以及非线性系统的分析与综合，都在快速发展，有许多新技术亟待被采用，有许多新理论亟待被深化。这些新技术、新理论、新算法最终都需要装机试飞，进行试验验证才能被采纳和发展，这都需要一种试飞保护装置来确保试验安全。

发明内容

针对现有技术的不足，旨在提供一种为广大旋翼无人机开发者和初学者使用的测试装置，可以在保证安全的前提下，在室内环境对无人机的一些基本性能和飞行参数进行测试。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种无人机测试保护装置，包括无人机安装装置、正向拉力装置和反向拉力装置，所述无人机安装装置包括第一球形保护框、第二球形保护框和用于连接无人机的中轴；所述第二球形保护框的外径小于所述第一球形保护框的内径，所述第二球形保护框的两端可转动地连接在所述第一球形保护框的内部两端，所述中轴的两端可转动地连接在所述第二球形保护框的内部两端；所述正向拉力装置连接着所述第一球形保护框上的一点，所述反向拉力装置连接着所述第一球形保护框上的另一点，两个所述点的连线过所述第一球形保护框的圆心。