[发明专利]一种海山地形无人机应急充气回收平台

说明书

本发明公开了一种海山地形无人机应急充气回收平台，主要包括圆形充气支撑平台、动力装置和固定装置。圆形充气支撑平台由气囊和气囊回收轨道组成，气囊负责支撑无人机和海上回收无人机时产生浮力，气囊回收轨道负责将气囊结构回收和展开。动力装置负责为海山地形无人机应急充气回收平台提供驱动力，使其可在空中快速移动。为增加无人机回收过程中回收平台的稳定性，在动力装置下端设置可锚定地面或海床的支撑固定装置。海山地形无人机应急充气回收平台具有快速、跨地域、在海山地形(如沙漠、山地和海上等)应急回收和中转中小型无人机(包括固定翼飞机和直升机)的功能，从而降低无人机在应急回收时的损耗并增加无人机任务半径。

技术领域

本发明涉及无人机回收领域，特别涉及海山地形无人机应急充气回收平台。

背景技术

随着无人机性能的不断提高和载机平台的不断演化，无人机从起初功能相对单一，逐步拓展到充当诱饵、反雷达、电子压制、目标校射、战场毁伤评估、通信中继、侦察和作战等多种用途，地位作用日益重要。除此之外，无人机在信息化武器和智能化武器为主导的“非接触战争”中发挥着重要作用，在某些特殊作战区域执行战场侦察、反潜反舰、两栖突击、空中预警等危险任务变得日益广泛，掌握未来战争中的制海权、制空权，从而增强国家国防实力。我国地形地貌较为复杂，全球陆地上的5种基本地貌类型，中国均有分布。沙漠、山地和海上等特殊环境更是为无人机的应急回收和中转着落带来巨大挑战。因此，研究面向海山地形的固定翼无人机和直升机的应急回收和中转着落平台具有深远意义，不仅对减小无人机损耗，增加无人机作战半径，保障领土安全具有重要意义，也是国际普遍关注的重要问题。

通常无人机较有人机有更强壮的机身，可搭载且不受飞行员生理条件的限制，因此无人机具有较大的军用和民用价值。传统中小型无人机回收方法主要包括常规跑道回收、撞网回收、天钩回收和伞降回收等方式。

常规跑道回收是大多数固定翼无人机采用的回收方式，其原理与有人驾驶飞机类似，需要专用跑道或者开阔的场地，因此缺乏灵活性。为了缩短滑跑距离，有些无人机会在尾部装上尾钩，在滑跑过程中，尾钩勾住地面的拦截锁，通过拦截索的弹性变形吸收无人机的动能。对于海山地形而言，常规跑道回收方法灵活性较差，需预先在指定的、较为平坦的地形上搭建跑道，因此无法满足无人机的应急回收要求。

撞网回收方式是在舰船的尾部张开回收网，使无人机直接飞入网中，成功捕获后，降低高度，人工将无人机从网中运出。至今国内外无人机撞网回收典型结构有单网三杆、双网双杆、单网单杆和单网双杆4种方案，前两者需要吸能缓冲装置，而单网单杆需要旋转驱动装置和阻尼器，单网双杆结构主要靠网体和支架的弹性变形对无人机进行吸能缓冲，不需额外的阻尼缓冲装置。撞网回收方式所需的空间小、设备简单，回收的无人机不需要着落装置，对着落轨迹跟踪精度要求低，只需维持尽可能低的撞网速度即可。但存在以下缺点：1.撞网时要尽可能的减小横向速度和侧滑角，否则会增加无人机受损的机率；2.对于使用螺旋桨的无人机，容易在回收时折断桨叶或是桨叶切断回收网，增加无人机损坏风险与维修成本，从而影响回收装置准备时间和工作效率；3.该回收方法手动操作量高，难实现机械化。

天钩回收技术是在撞网回收技术的基础上发展起来的。天钩回收系统通常主要由捕获装置(无人机翼尖小钩、回收架、回收绳)、吸能缓冲装置和导引装置组成。导引装置将无人机引导至捕获装置附近，当无人机机翼撞到回收绳后，回收绳沿着机翼滑行至翼尖，翼尖小钩勾住并锁定回收绳，此时发动机停车，之后无人机会绕回收绳做回旋减速运动，当摆动幅度降低到一定程度后人工取下完成回收。该回收机构较为简单，适用于空间较小的舰船上使用。同时可以满足较大型无人机起飞和降落要求。但如何保证无人机能够以预期的姿态减速是回收作业中的一大难点。