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[发明专利]双机身交叉旋翼飞行器-CN202211739283.2在审
发明人： 裴家涛;黄晓龙;李康伟;付中乐;张达;韩磊;刘亮;许凯通 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B64C27/22 文献下载
摘要：本申请涉及飞行器技术领域，且涉及一种双机身交叉旋翼飞行器，为对称式结构且包括第一机身、第二机身和机翼，第一机身的顶部中间设置有第一旋翼系统，第二机身的顶部中间设置有第二旋翼系统；机翼上设置有第一推进系统和第二推进系统；第一机身和第二机身的尾部之间设置有平垂尾翼结构，第一机身的底部设置有第一起落装置，第二机身的底部设置有第二起落装置。本申请中交叉旋翼使飞行器具备垂直起降和空中悬停能力，提高抗风性能，第一机身和第二机身的双机身布局型式，有利于布置大展弦比机翼，提高飞行器的载重能力和巡航效率，改善常规直升机前飞时旋翼前行桨叶激波和后行桨叶失速问题，具备高速巡航性能，整体为对称式结构，操稳特性较好。
双机交叉飞行器

[发明专利]一种旋翼无人机抗反转电气系统及其设计方法-CN202211743156.X在审
发明人： 裴家涛;黄晓龙;李康伟;刘青;刘亮;韩磊;付中乐;许铠通 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2022-12-31 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： B64U40/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种旋翼无人机抗反转电气系统，包括电源模块、无人机飞行控制系统、旋翼电机、电调模块、短接电气装置，短接电气装置包括缓冲电路、供电电源、驱动电路和功率管，缓冲电路接收无人机飞行控制系统发送过来的开关信号，缓冲电路还用于驱动功率管，供电电源为驱动电路供电，驱动电路驱动功率管，功率管具体承受旋翼电机反转的电流；缓冲电路中有芯片其作用就是驱动功率管，具备驱动能力。本发明解决了旋翼无人机在大落速条件下旋翼桨叶反转问题，可实现旋翼无人机在空中大落速条件下快速可靠起动能力。
一种无人机反转电气系统及其设计方法

[发明专利]一种低成本自杀式灭火方法及无人机-CN202011623225.4有效
发明人：黄晓龙;黄飞;张华君;邬华明;刘青;李康伟;张达;裴家涛 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： B64U10/25 文献下载
摘要：本发明涉及一种低成本自杀式灭火方法，包括如下步骤：S1、首先设计制作低成本自杀式灭火无人机，按一次性使用低成本设计原则和灭火可靠设计原则进行设计制作；S2、所述设计制作好的无人机由弹射器弹射起飞，按照地面指挥系统的指示目标，自动规划的航迹，并自主飞行至火场上方；S3、所述抵达目标位置附近的无人机，根据地面指挥系统的灭火指令，通过大角度俯冲飞向火场，落地时触发无人机上灭火装置实施灭火。本发明的用于在森林火灾初期可短时间快速投放大批量低成本自杀式灭火无人机，携带有超细干粉灭火剂这种高效能灭火工质。根据地面指挥系统的灭火指令，通过大角度俯冲飞向火场，落地时触发无人机上灭火装置实施灭火。
一种低成本自杀灭火方法无人机

[发明专利]一种可自充电的旋翼电动无人机-CN202211712796.4在审
发明人：刘青;裴家涛;李钟谷;付中乐;刘亮;李盛;黄广;李康伟 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： B64U60/40 文献下载
摘要：本发明属于一种可自充电的旋翼电动无人机，包括机体、动力系统(电调、电动机、螺旋桨)、侦查载荷、起落架折叠展开驱动舵机、起落架、夹紧机构等。在机体上设置有三个以上起落架折叠展开驱动舵机，起落架撑杆安置在起落架折叠展开驱动舵机上，在每个起落架撑杆的另一端安置有夹紧机构，可降落在城市配电线上，该无人机设计了一种特制的起落架，其展开宽度可调节，用以适配不同跨度的配电线缆，其末端采用爪式夹紧机构，可以有效夹紧不同粗细的配电线缆，其夹紧机构的内侧安装有刀片，用以切割低压配电线缆的绝缘层，可以适应不同电压的配电线缆。并通过获取城市配电线上电能，给无人机充能，增加航时提升其续航能力。
一种充电电动无人机

[发明专利]一种可长时值守的旋翼无人机-CN202211715982.3在审
发明人：刘青;裴家涛;李钟谷;付中乐;刘亮;李盛;黄广;李康伟 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： B64U10/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种可长时值守的旋翼无人机，包括机体、多个动力系统、多个起落架，所述动力系统安装在所述机体上，包括电机、电调、螺旋桨和储能装置，电调具备两种可以切换的工作模式，分别为电机驱动模式和集电模式。在常规旋翼的基础上增加了可吸附式起落架，利用吸附式起落架使无人机可吸附悬停在大厦的高点，进行侦查的同时还可采集风能，利用高空风带动螺旋桨的旋转，产生电能，给无人机储能装置充能，从而提升无人机的工作时长；可以切换模式的电调，在常规驱动模式下可正常驱动电机按指定转速旋转，在集电模式下可以收集感应电能进而给无人机的储能装置充能；利用旋翼无人机原有的螺旋桨、电机和电调，在不额外增加装置的前提下实现充能。
一种时值无人机

[发明专利]一种可以自动实现旋翼臂同步解锁的锁定机构-CN202211478559.6在审
发明人：许铠通;李盛;李康伟;李钟谷;裴家涛;刘亮;韩磊;付中乐;刘青 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： B64U30/293 文献下载
摘要：一种可以自动实现旋翼臂同步解锁的锁定机构。由壳体、内筒、外滑筒、锁定挂钩、拔销器等部件组成。壳体用于容纳和安装内筒、外滑筒、拔销器，并和旋翼飞行器连接；内筒和拔销器直接与壳体内部凸耳固定，外滑筒与拔销器通过螺钉固连，锁定挂钩安装在旋翼臂的末端，外滑筒与内筒之间滑动配合。旋翼臂锁定时，锁定挂钩的弯钩与内筒和外滑筒接触约束，进而限制锁定挂钩运动实现旋翼臂的锁定。当解锁的时候，拔销器启动，带动外滑筒向下运动，同时解除与所有锁定挂钩的接触约束，进而实现旋翼臂的同步解锁。本发明所提供装置，既可以自动实现同步解锁四个旋翼臂，也可防止因旋翼臂解锁不同步，对旋翼飞行器产生额外冲击扰动。
一种可以自动实现旋翼臂同步解锁锁定机构

[发明专利]一种低成本自杀式组网灭火方法及无人机系统-CN202011626644.3有效
发明人：黄晓龙;黄飞;张华君;邬华明;刘青;李康伟;张达;裴家涛 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： A62C3/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种低成本自杀式组网灭火方法，包括如下步骤：首先设计制作低成本自杀式灭火无人机，按一次性使用低成本设计原则和灭火可靠设计原则进行设计制作；设计制作探测垂直起降无人机；建立包括指挥控制系统的地面站，所述指挥控制系统通过空中自组网通信链路，使得低成本自杀式灭火无人机的低成本组网(普通节点)设备与探测评估垂直起降无人机携带的低成本的自组网(中心节点)设备进行数据交联。本发明用于快速应对突发森林火灾，实现对不同森林初发火灾“打早、打小”的目的。
一种低成本自杀组网灭火方法无人机系统

[实用新型]一种智能越障水帘降温式消防救援机器人-CN202123004613.7有效
发明人：李钟谷;李盛;刘青;许铠通;张华君;裴家涛;潘芷纯;兰子柠 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： A62C27/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种智能越障水帘降温式消防救援机器人。包括内壳体、外壳体、壳体底板、多根伸缩杆,由内壳体、外壳体、壳体底板合围而成的蓄水腔，安装于外壳体的激光点云传感器，控制器,内壳体和外壳体通过连接柱固定连接,内壳体底部设置有多根支撑杆外杆和嵌套于支撑杆外杆内的支撑杆内杆,支撑杆内杆的一端设置有滚轮。其有益效果为：具有智能越障能力，机动性强；水帘喷头喷水既可对局部降温，又可以尽可能保障被救人员不受烟雾与高温影响；大部分工作部件设置在内壳体底部，且蓄水腔中的水对其有隔热和降温作用，降低了工作部件的故障率；激光点云传感器可进行实时地图重构，可以重建复杂的火场地图，帮助消防人员突进与撤离。
一种智能越障水帘降温消防救援机器人

[发明专利]节能自锁式磁流变阻尼器-CN202011553955.1有效
发明人：李钟谷;李盛;刘青;许铠通;张华君;裴家涛;潘芷纯;兰子柠 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2020-12-24 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： F16F9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种节能自锁式磁流变阻尼器，包括磁流变流体、缸体、活塞盘、钕铁硼永磁体矩阵、步进电机及涡轮蜗杆减速器、高压氮气、霍尔传感器等。所述的缸体内部填充有磁流变流体，活塞盘内部有钕铁硼永磁体矩阵，该矩阵可以绕自身一端的圆孔旋转，起到调节阻尼力的作用。活塞盘靠近外圆周位置设置有节流孔，磁流体可以从节流孔流过。所述的步进电机与涡轮蜗杆减速器连接在一起，输出轴安装有卷筒，卷筒旋转带动永磁体矩阵旋转。所述的高压氮气在缸体一端，作用是保持磁流体内部的静压力，排尽空气。本发明断电后仍然可以保持阻尼力，同时具有无级调节阻尼力的能力，功耗低发热小，成本低廉，结构简单。
节能锁式磁流变阻尼

[发明专利]一种多旋翼无人机地面目标跟踪控制方法-CN202111600565.X在审
发明人：潘芷纯;李康伟;张达;刘青;黄晓龙;许铠通;裴家涛;李钟谷 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及多旋翼无人机地面目标跟踪控制方法，包括如下步骤：计算地面目标位置，利用摄像机的成像原理和无人机与地面目标的位置关系求解出地面目标的具体位置坐标；多旋翼无人机轨迹规划，利用基于几何约束的方法计算多旋翼无人机跟踪地面目标的期望飞行轨迹；多旋翼无人机轨迹跟踪，针对多旋翼无人机跟踪期望飞行轨迹，设计PID控制器，包括多旋翼无人机的位置、速度、姿态角、姿态角速度控制器；摄像机的姿态控制，利用抗扰动性能强的基于扩张状态观测器的滑模控制方法对摄像机的姿态角进行控制，使地面目标始终位于图像中心。该方法具有较优异的抗扰动性能，且其鲁棒性要比一般常规的控制系统强。
一种多旋翼无人机地面目标跟踪控制方法

[发明专利]一种基于全捷联下视相机的无人机精准着陆控制方法-CN202111362978.9在审
发明人：张达;李康伟;潘芷纯;刘青;黄晓龙;许铠通;裴家涛;李钟谷 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-11-17 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于全捷联下视相机的高空旋翼无人机精准着陆控制方法。采用与机体下部完全刚性固联的低成本相机，将拍摄的目标图像根据共线原理和视觉光流等技术估算出无人机与目标的相对位置和相对速度信息，导引无人机到目标上方悬停，然后控制无人机下降精准着陆到目标点。本发明设计的方法在精准着陆过程中不依赖卫星导航系统定位数据，只通过机载相机测量的无人机与目标的相对位置信息和无人机自身的速度与姿态进行控制精准着陆，使得卫星导航定位偏差不进入控制回路，提高了系统的抗干扰鲁棒性。
一种基于全捷联下视相机无人机精准着陆控制方法

[发明专利]一种电动无人机旋翼的快速设计方法-CN202111399301.2在审
发明人： 裴家涛;黄晓龙;李康伟;周子鸣;张达;张华君;刘青;许铠通 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明涉及一种电动无人机旋翼的快速设计方法，包括步骤：S1：明确电动推进无人机总体设计技术要求，包括设计高度H、需用拉力Tdesign、巡航速度V、巡航效率η和尺寸约束；S2：确定旋翼设计额定转速ω及设计直径D；S3：确定翼型配置；S4：采用统计经验的方法初步确定弦长分布b(x)；S5：确定扭转β(x)分布；S6：旋翼性能的评估；S7：判断计算拉力T与设计需用拉力Tdesign关系；计算旋翼力效；本发明的旋翼设计无需复杂的三维外形优化，即可满足总体方案论证阶段的旋翼设计精度要求，达到了快速评估的需求。利用该设计方法进行快速设计并通过对比试验数据及验证计算，证明了此设计方法不仅计算精度可靠，而且大大缩短了旋翼的设计周期，满足旋翼快速设计及精度需求。
一种电动无人机快速设计方法

[发明专利]用于辅助固定翼飞行器垂直起降的旋翼飞行器-CN202111450056.3在审
发明人：李康伟;裴家涛;黄晓龙;张达;刘青;张华君;潘芷纯;许铠通 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-12-01 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： B64C27/22 文献下载
摘要：本申请涉及一种用于辅助固定翼飞行器垂直起降的旋翼飞行器，包括中心机盒、多根旋翼臂和多根侧翼臂架，多根旋翼臂对称布置且水平布置于中心机盒的周侧，旋翼臂远离中心机盒的端部设置有电机安装壳，电机安装壳内安装有输出轴朝下布置的旋转电机，旋转电机的输出轴连接有水平布置的螺旋桨，多根侧翼臂架对称设计，侧翼臂架的两端连接于其中相邻的两个电机安装壳之间，侧翼臂架的上表面设置有对接固定翼飞行器的机翼底部且对接完成后具备自动锁定功能的重构装置，侧翼臂架的上表面还设置有摄像头，中心机盒内设置有动力源和控制模块。本申请具有以下可预期的技术效果：方便于固定翼飞行器对接及分离，辅助固定翼飞行器稳定且高效的垂直起降。
用于辅助固定飞行器垂直起降

[发明专利]垂直起降组合体飞行器及固定翼飞行器的垂直起降方法-CN202111450057.8在审
发明人：李康伟;裴家涛;黄晓龙;张达;刘青;张华君;潘芷纯;许铠通 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-12-01 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： B64C27/22 文献下载
摘要：本申请涉及一种垂直起降组合体飞行器及固定翼飞行器的垂直起降方法，该垂直起降组合体飞行器包括固定翼飞行器与旋翼飞行器，旋翼飞行器包括中心机盒、多根旋翼臂和多根侧翼臂架，旋翼臂远离中心机盒的端部设置有电机安装壳，电机安装壳内安装有输出轴朝下布置的旋转电机，旋转电机的输出轴连接有螺旋桨，侧翼臂架的上表面设置有重构装置，侧翼臂架的上表面还设置有摄像头，中心机盒内设置有动力源和控制模块；固定翼飞行器上设置有多个机翼，机翼的下表面设置对接装置，对接装置供重构装置对接固定且对接完成后具备自动锁定功能。本申请具有以下可预期的技术效果：方便于固定翼飞行器对接及分离，辅助固定翼飞行器稳定且高效的垂直起降。
垂直降组合体飞行器固定起降方法

[发明专利]一种电动推进螺旋桨的快速设计方法-CN202111399274.9在审
发明人： 裴家涛;黄晓龙;李康伟;周子鸣;张达;张华君;刘青;许铠通 -专利权人：湖北航天飞行器研究所
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明涉及一种电动推进螺旋桨的快速设计方法，包括步骤：S1：明确电动推进无人机总体设计技术要求；S2：确定螺旋桨设计额定转速ω及设计直径D；S3：确定翼型配置；S4：采用统计经验的方法初步确定弦长分布b(x)；S5：确定扭转β(x)分布；S6：螺旋桨性能的评估；S7：判断计算推力T与设计需用推力Tdesign关系；S8：计算能量消耗；本发明的推进螺旋桨设计无需复杂的三维外形优化，输入只需要少许的总体设计参数，即可满足电动推进无人机总体方案论证阶段的螺旋桨设计精度要求，达到了快速评估的需求。通过验证计算，证明了此设计方法不仅计算精度可靠，而且大大缩短了螺旋桨的设计周期，满足电动推进无人机总体方案论证阶段的螺旋桨快速设计及精度需求。
一种电动推进螺旋桨快速设计方法

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