[发明专利]一种无人机集群快速助力起飞装置

说明书

本发明公开了一种标准集装箱化的无人机集群快速助飞装置，属于飞机起飞阶段的助飞装置。应用于大规模固定翼无人机集群协同作业时在有限环境条件下的机动、快速起飞。主要包括标准化集装箱(1)、无人机(2)、用于存储无人机的存储架(3)、用于发射无人机的直线电机(5)、移动高能密度储能单元(6)、电机驱动装置(7)及控制台(8)组成。本发明实现了无人机的存储、运输、发射的一体化，可借助车辆、船舶等载运工具快速机动到达作业区域并实现无人机的快速连续发射，迅速形成集群，快速开展协同作业任务。

技术领域

本发明属于飞机助力起飞装置领域，尤其是一种应用于无人机集群探测作业时无人机的快速发射助飞装置。

背景技术

随着无人机技术的快速发展和民用领域应用普及，无人机的成本大幅度得到了降低，无人机集群技术应用也得到了较快的发展，集群协同作业往往能发挥一加一大于二的效果，无人机集群协同在探测、作业、中继通信、监测等领域具有广泛的应用前景，在经济性、技术性、便捷性方面也表现出了远远优于传统手段的优点。在一些应用场合，经常面临突发作业需求，要求无人机集群能够快速到达现场并部署，如地震后震中区域视频、地理信息反馈，海上海难事故人员搜寻、污染信息监测等，受限于无人机航程，无人机从远处具备起飞条件的场地起飞不具有现实性和时效性。

传统方案之一是通过车船等载运工具将橡筋、气动或液压等机械式发射器运送到目标区域，通过机械式发射器实现无人机的助力起飞。机械式发射器需要空压机、气瓶、气缸或液压缸、滑轮增速机构或复杂的橡筋张紧机构，具有体积大、重量重、机械故障多、发射作业间隔时间长等缺点，且对发射场地的基础、空间有一定的要求，在进场布置时往往也需要大量的准备时间，发射作业时也具有较大的噪声，隐蔽性差。每架次发射完成后，往往也需要较长的时间进行储能、复位等作业工序，集群作业时首末架次升空间隔时间过长，不具备快速多架次发射的能力，进一步限制了集群的作业时长和范围。火药助飞也是常用的一种方式，火药助飞的优点是发射迅速、发射间隔时长短，但火工品具有一定的危险性，且发射作业时具有较大的声光效应，隐蔽性差。

中国专利CN106394924提出了一种永磁直线电机型无人机电磁弹射器，此电磁弹射器利用直线电机将无人机加速到起飞速度，助力起飞。但这些装置在运输标准化、无人机存储、尺寸、储能、发射无人机频率等方面还具有较大的不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

提供一种无人机集群快速助力起飞装置，不仅能提高无人机的多架次存储能力、无人机集群快速助力起飞装置结构紧凑性、无人机发射速度和频率，还能实现助力起飞装置的标准化运输并提高了无人机集群快速助力起飞装置的可运输性和快速响应能力、时效性。

为解决上述技术问题，本发明技术方案与达到的有益效果为：

无人机集群快速助力起飞装置具体包括：直线电机，用来快速助力起飞多架次无人机的起飞；储能单元，用来为直线电机提供电能；驱动,作为电流逆变器，用来为直线电机提供需要的波形的电源；控制台，用来监控及操作该无人机集群快速助力起飞装置；所述直线电机采用长初级、短次级结构，并采用多台直线电机并行布置，所述无人机集群快速助力起飞装置还包括存储架，跳板，所述存储架具有存储无人机的货架托盘和链式传送结构，所述货架托盘依靠所述链式传送结构将多架次无人机依次传送到靠近跳板的位置，由跳板将无人机由存储架的货架托盘转移到直线电机助力起飞。无人机采用存储架存储和轮式结构转运，提高了多架次无人机的存储能力，使得无人机能够快速到达起飞站位，保证了无人机起飞的快速性；采用多台长初级短次级直线电机并联使得轴深方向尺寸进一步减小，实现了装置紧凑、集成度高、噪音小、可靠性高、发射作业间隔时间短。

所述直线电机采用倾斜布置，以达到用来快速助力起飞多架次无人机的起飞角度。

所述直线电机具有用于装载无人机的托盘，托盘与直线电机刚性连接，用于无人机起飞时的托举和牵引。