[发明专利]一种无人机启发系统及一体控制方法

说明书

本发明涉及一种无人机启发系统及一体控制方法，该系统有控制系统、供电系统及伺服系统构成。无人机收到地面站发出起动指令后，由机载计算机产生并输出启动控制信号，驱动机载接触器闭合，闭合的接触器使得机载启动电源正极导通，此时机载启动电源输出大功率电能，以驱动起动电机转动，由于惯性质量力使得起动电机上甩动齿轮迅速被甩出并与发动机上的从动大齿轮啮合，从动大齿轮又通过发动机上的半联轴器组件带动发动机曲轴转动，从而使发动机完成压缩燃烧做功，以实现一键起动发动机的功能。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体地说，是指一种无人机发动机启发一体设计方法及控制策略。

背景技术

固定翼无人机启动系统一般由发射运输车、启动装置(含车载启动机及机械结构)、车载起动电源和发动机启动爪组成。发动机启动时通过吊车将飞机放置在发射架上，手动调节启动装置，实现其启动机传动轴与发动机的启动爪对接，手动打开车载起动电源供电启动机后，启动机与发动机连动，实现发动机最终启动。随着无人机系统的迅猛发展，特别是无人机数量的激增，尤其是固定翼无人机，对发动机启动的便捷性、快速性提出了更高的要求。

现有发射运输车自带启动装置，手动调节启动装置的机械结构实现启动电机的传动轴与启动爪对接，由于发动机及发射车的启动装置的安装存在随机误差，需要不断人工手动调节机械结构才能实现启动爪与传动轴对接，此过程耗时费力，操作不便，自动化程度低，不满足无人机系统发射快速性的要求，而且这种技术大大增加了无人机系统的成本，并降低了系统的可靠性及可维护性。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种无人机启发一体控制方法，该方法基于超级电容器的短时间大功率输出特性及控制策略，以达到系统一键启动发动机且明显提高系统发动机启动的便捷性、快速性的目的。

技术方案

一种无人机启发系统，其特征在于包括控制系统、供电系统及伺服系统，控制系统由机载计算机、机载接触器、发动机电喷控制单元组成，输出控制信号和采集发动机转速，实现起动电机转动和停止及喷油；供电系统有机载启动电源和若干电缆组成，为起动电机提供能量；伺服系统由起动电机、甩动齿轮、传动轴组成，带动发动机起动；无人机收到地面站发出起动指令后，由机载计算机产生并输出启动控制信号，驱动机载接触器闭合，闭合的接触器使得机载启动电源正极导通，此时机载启动电源输出大功率电能，以驱动起动电机转动，由于惯性质量力使得起动电机上甩动齿轮迅速被甩出并与发动机上的从动大齿轮啮合，从动大齿轮又通过发动机上的半联轴器组件带动发动机曲轴转动，从而使发动机完成压缩燃烧做功，以实现一键起动发动机的功能。

一种无人机启发一体控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：无人机上电后，数据链锁定正常，无人机能够正确执行左、右盘指令，打开无人机机体上的供电开关；

步骤2：地面站确认无人机螺旋桨附近无人员，打开控制面板供电保护开关，按下启动开关；

步骤3：机载计算机T1时间内收到地面站发出N次指令，判断指令N次指令中是否有M次为启动指令，若大于等于M次指令，则执行启动指令，若小于M次则不启动，等待下一个T1时间；

步骤4：机载计算机执行启动指令，打开油泵同时设置喷油时间为T2，将节气门开度设置为N1，输出控制信号U1电压；

步骤5：机载接触器收到机载计算机输出的U1电压，若U1大于阈值电压U2，则机载接触器处于导通状态，否则处于关断状态；

步骤6：机载接触器导通后，机载启动电源短时间输出大于A1的电流，U2电压，以驱动起动电机转动，并带动发动机曲轴转动，最终发动机正常起动工作；