一种微小型空中布撒式无人飞行器系统的制作方法

[0001]
本发明实施例涉及航空系统技术领域，特别是涉及一种微小型空中布撒式无人飞行器系统。


背景技术：

[0002]
随着微电子、人工智能技术的发展，微小型无人机在应急救援、抢险救灾、反恐制爆等方面体现出巨大的实用性与作战潜力，多架次或者携带不同任务载荷的无人机组成无人机集群，与有人驾驶飞机进行协同配合，无人机集群与有人驾驶飞机之间优势互补，具有进一步提升总体任务效能的诸多益处。但是，目前的微小型无人机集群大多通过地面起飞的方式，然后在空中进行集群作业，缺乏与有人驾驶飞机或者中型无人机协同作业的能力。同时，微小型无人飞行器由于续航时间等因素的制约，通过传统的地面起飞的方式飞抵任务点，然后集群进行协同作业时效性较差，不能发挥微小型无人机的优势。


技术实现要素：

[0003]
有鉴于此，本发明实施例提供了一种微小型空中布撒式无人飞行器系统，主要目的在于解决现有技术中微小型无人机从地面起飞，然后在空中集群所面临的时效性差，无法及时与有人驾驶飞机或中型无人机进行协同作业的问题。能够实现多架无人机可以通过有人驾驶飞机平台或者中型无人机平台携带至任务地点，在空中将微小型无人机布撒集群，集群之后的微小型无人机平台可以为有人驾驶飞机提供情报监视和/或灾情评估等信息共享服务。
[0004]
为了解决上述问题，本发明实施例主要提供如下技术方案：
[0005]
本发明实施例提供了一种微小型空中布撒式无人飞行器的系统，包括：
[0006]
储运发射分系统，包括飞行器运输载体以及空中布撒装置，其中，所述飞行器运输载体用于将装载的若干无人飞行器，向预置临空坐标对应的目标任务区飞行，所述空中布撒装置用于将无人飞行器进行发射；
[0007]
微小型空中布撒式无人飞行器分系统，包含多架微小型空中布撒式无人飞行器，在所述空中布撒装置发射布撒后，所述微小型空中布撒式无人飞行器依次由折叠状态转换为半折叠状态，再由半折叠状态转换为飞行状态，处于飞行状态的微小型空中布撒式无人飞行器在空中通过广播编码信号的方式进行信号交互联动，以进行集群编队。
[0008]
可选的，所述微小型空中布撒式无人飞行器包括：机身模块、机臂模块、载荷模块以及电气控制模块；
[0009]
所述机身模块作为所述微小型空中布撒式无人飞行器的气动外形结构件；
[0010]
所述机臂模块作为所述微小型空中布撒式无人飞行器的动力集成装置，单个微小型空中布撒式无人飞行器共设置有四个机臂模块，所述机臂模块位于所述机身模块的末尾端，所述机臂模块通过转轴安装于所述机身模块的缺口处；
[0011]
所述载荷模块作为所述微小型空中布撒式无人飞行器的任务载荷集成装置，位于
所述机身模块的头部，载荷模块采用可开合设计，内部集成有微型光电吊舱和微型战斗部，通过所述微型光电吊舱获取情报信息之后，载荷模块为开口状态，引爆所述微型战斗部，可进行打击；
[0012]
所述电气控制模块作为所述微小型空中布撒式无人飞行器的控制中枢，位于所述机身模块的内部，包括供电模块、飞控模块、载荷控制模块、发射控制模块、电调模块，用于对所述微小型空中布撒式无人飞行器的供配电控制、飞行姿态航迹控制、载荷模块的控制和微小型空中布撒式无人飞行器从空中布撒装置中发射的发射过程控制。
[0013]
可选的，所述机身模块包括：
[0014]
尾翼，所述尾翼安装于流线型机身的尾部上侧，用于在所述微小型空中布撒式无人飞行器被发射后的姿态调整；
[0015]
机臂安装槽为机身模块上的四个空槽，所述四个空槽围绕所述机身模块侧面均匀排布，通过转轴与所述机臂模块连接；
[0016]
流线型机身为机身模块的本体，用于保持机身模块的气动布局；
[0017]
载荷模块安装槽位于所述流线型机身的头部下端，所述载荷模块安装槽用于安装所述载荷模块；
[0018]
电气控制模块，包括供电模块、飞控模块、载荷控制模块、发射控制模块、电调模块，用于实现所述微小型空中布撒式无人飞行器的供配电控制、飞行姿态航迹控制、载荷模块的控制以及收束微小型空中布撒式无人飞行器从所述空中布撒装置中发射的发射过程控制。
[0019]
可选的，所述载荷模块为微小型空中布撒式无人飞行器的任务载荷，所述载荷模块集成光电情报采集设备和微型战斗部，用于执行情报信息的采集。
[0020]
可选的，所述机臂模块，为所述微小型空中布撒式无人飞行器的动力集成装置，包括动力装置、支撑架，其中，
[0021]
所述支撑架的尾部有安装孔，所述安装孔上安装转轴，通过所述转轴所述机臂模块与所述机身模块连接；
[0022]
所述动力装置用于为所述微小型空中布撒式无人飞行器提供升力。
[0023]
可选的，所述动力装置包括：
[0024]
无刷电机和可折叠旋翼，所述可折叠旋翼安装于所述无刷电机上，所述无刷电机带动所述可折叠旋翼高速旋转为所述微小型空中布撒式无人飞行器提供升力；
[0025]
所述可折叠旋翼向同一径向方向折叠。
[0026]
可选的，所述空中布撒装置安装于飞行器运输载体的机身两侧，所述飞行器运输载体为有人驾驶飞机或中型无人机；
[0027]
所述空中布撒装置包括储运筒和弹射机构，所述储运筒呈阵列排布，内部装载有若干架处于折叠状态的所述微小型空中布撒式无人飞行器，弹射机构安装于所述储运筒的尾部，通过弹射机构内部的高压气体将所述微小型空中布撒式无人飞行器弹射布撒。
[0028]
借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：
[0029]
本发明实施例提供的微小型空中布撒式无人飞行器的系统，包括：储运发射分系统，包括飞行器运输载体以及空中布撒装置，其中，所述飞行器运输载体用于将装载的若干无人飞行器，向预置临空坐标对应的目标任务区飞行，所述空中布撒装置用于将无人飞行
器进行发射；微小型空中布撒式无人飞行器分系统，包含多架微小型空中布撒式无人飞行器，在所述空中布撒装置发射布撒后，所述微小型空中布撒式无人飞行器依次由折叠状态转换为半折叠状态，再由半折叠状态转换为飞行状态，并将处于飞行状态的微小型空中布撒式无人飞行器在空中通过广播编码信号的方式进行信号交互联动，以进行集群编队。本发明实施例能够实现多架无人机可以通过飞行器运输载体(如有人驾驶飞机平台或者中型无人机平台)携带至任务地点，在空中将微小型无人机布撒集群，集群之后的微小型无人机平台可以为飞行器运输载体提供情报监视和/或灾情评估等信息共享服务。
[0030]
上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明实施例的具体实施方式。
附图说明
[0031]
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0032]
图1示出了本发明实施例提供的一种微小型空中布撒式无人飞行器的系统的示意图；
[0033]
图2示出了本发明实施例提供的一种微小型空中布撒式无人飞行器的飞行状态和折叠状态的示意图；
[0034]
图3示出了本发明实施例提供的一种机身模块的示意图；
[0035]
图4示出了本发明实施例提供的一种机臂模块的示意图；
[0036]
图5示出了本发明实施例提供的一种动力装置的示意图；
[0037]
图6示出了本发明实施例所述的一种空中布撒装置的示意图。
具体实施方式
[0038]
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0039]
本发明实施例提供一种微小型空中布撒式无人飞行器系统，如图1所示，所述系统包括：
[0040]
储运发射分系统1，包括飞行器运输载体6以及空中布撒装置7，其中，所述飞行器运输载体6用于将装载的若干无人飞行器，向预置临空坐标对应的目标任务区飞行，所述空中布撒装置7用于将无人飞行器进行发射；在实际应用中，本发明实施例所述的飞行器运输载体6可以包含但不限于有人驾驶飞机/中型无人机平台。
[0041]
微小型空中布撒式无人飞行器分系统2，包含多架微小型空中布撒式无人飞行器，在所述空中布撒装置7发射布撒后，发射出去的所述微小型空中布撒式无人飞行器在空中完成姿态转换，即依次由折叠状态转换为半折叠状态，再由半折叠状态转换为飞行状态，处于飞行状态的微小型空中布撒式无人飞行器在空中通过广播编码信号的方式进行信号交
互联动，以进行集群编队，与有人驾驶飞机/中型无人机协同配合执行任务。本发明实施例所述的微小型空中布撒式无人飞行器分系统2作为该系统的任务执行平台，包含多架微小型空中布撒式无人飞行器，具有结构简单、占用空间小、发射成本低等特点。
[0042]
该微小型空中布撒式无人飞行器在折叠状态3呈纺锤形型，便于在储运发射分系统1中存放，同时便于微小型空中布撒式无人飞行器由空中布撒装置7发射出去瞬间姿态的保持；半折叠状态4是该微小型空中布撒式无人飞行器由折叠状态转换3为飞行状态5的过渡状态；飞行状态5是微小型空中布撒式无人飞行器的完全展开状态，此状态下微小型空中布撒式无人飞行器可以在空中进行机动飞行和/或集群协同作业。
[0043]
微小型空中布撒式无人飞行器采用了可折叠设计，在折叠状态可以保持飞行器的纺锤形气动外形，在飞行状态转换为多旋翼状态，利用多旋翼飞行器可悬停、操控简单的特点，完成该无人飞行器的空中飞行、集群协同作业。
[0044]
需要说明的是，在通过有人驾驶飞机/中型无人机6搭载空中布撒装置7，将处于折叠状态3的微小型空中布撒式无人飞行器快速运输至任务区附近，随后空中布撒装置7将处于折叠状态3的微小型空中布撒式无人飞行器以一定的时间间隔布撒出去，便于后续微小型空中布撒式无人机在空中集群。
[0045]
本发明实施例能够实现多架无人机可以通过飞行器运输载体6(如有人驾驶飞机平台或者中型无人机平台)携带至任务地点，在空中将微小型无人机布撒集群，集群之后的微小型无人机平台可以为飞行器运输载体6提供情报监视和/或灾情评估等信息共享服务。
[0046]
如图2所示，图2示出了本发明实施例提供的一种微小型空中布撒式无人飞行器8的飞行状态5和折叠状态3的示意图，所述微小型空中布撒式无人飞行器8是微小型空中布撒式无人飞行器分系统2的基本组成单元，所述微小型空中布撒式无人飞行器8包括：机身模块9、机臂模块10、载荷模块11以及电气控制模块12。
[0047]
机身模块9是微小型空中布撒式无人飞行器8的主要气动外形结构件；
[0048]
机臂模块10是微小型空中布撒式无人飞行器8的动力集成装置，单个微小型空中布撒式无人飞行器8共设置四个机臂模块10，所述机臂模块10位于所述机身模块9的末尾端，通过转轴安装于机身模块9的缺口处；
[0049]
载荷模块11是微小型空中布撒式无人飞行器8的任务载荷集成装置，位于所述机身模块9的头部，载荷模块11采用可开合设计，内部集成有微型光电吊舱和微型战斗部，通过微型光电吊舱获取情报信息之后，此时的载荷模块11为开口状态，引爆微型战斗部，可对恐怖分子进行精确击杀；
[0050]
电气控制模块12是微小型空中布撒式无人飞行器8的控制中枢，位于所述机身模块9的内部，主要包含供电模块、飞控模块、载荷控制模块、发射控制模块、电调模块，主要用于实现微小型空中布撒式无人飞行器8的供配电控制、飞行姿态航迹控制、载荷模块的控制和微小型空中布撒式无人飞行器8从空中布撒装置7中发射的发射过程控制。
[0051]
如图3所示，图3示出了本发明实施例提供的一种机身模块的示意图，所述机身模块9是微小型空中布撒式无人飞行器8的主要气动外形结构件，所述机身模块9包括：
[0052]
尾翼13，所述尾翼13安装于流线型机身的尾部上侧，用于在所述微小型空中布撒式无人飞行器8被发射后的姿态调整；
[0053]
机臂安装槽14为机身模块9上的四个空槽，所述四个空槽围绕所述机身模块侧面
均匀排布，通过转轴与所述机臂模块10连接；
[0054]
流线型机身15为机身模块9的本体，用于保持机身模块9的气动布局；
[0055]
载荷模块安装槽16位于所述流线型机身15的头部下端，所述载荷模块安装槽16用于安装所述载荷模块11。
[0056]
如图4所示，图4示出了本发明实施例提供的一种机臂模块的示意图，机臂模块10是微小型空中布撒式无人飞行器8的动力集成装置，包括动力装置17、支撑架18，其中，
[0057]
所述支撑架18的尾部有安装孔19，所述安装孔19上安装转轴，通过所述转轴所述机臂模块10与所述机身模块9连接；
[0058]
所述动力装置17用于为所述微小型空中布撒式无人飞行器8提供升力。
[0059]
如图5所示，图5示出了本发明实施例提供的一种动力装置的示意图，
[0060]
所述动力装置17可以为飞行器提供升力，所述动力装置17包括：
[0061]
无刷电机20和可折叠旋翼21，所述可折叠旋翼21安装于所述无刷电机20上，所述无刷电机20带动所述可折叠旋翼21高速旋转为所述微小型空中布撒式无人飞行器8提供升力；
[0062]
所述可折叠旋翼21可绕图5所示的箭头方向向同一径向方向折叠。
[0063]
如图6所示，图6示出了本发明实施例所述的一种空中布撒装置的示意图，所述空中布撒装置7安装于飞行器运输载体6的机身两侧，所述空中布撒装置7包括储运筒22和弹射机构23，所述储运筒22呈阵列排布，内部装载有若干架处于折叠状态3的所述微小型空中布撒式无人飞行器8，弹射机构23安装于所述储运筒22的尾部，通过弹射机构23内部的高压气体将所述微小型空中布撒式无人飞行器8弹射布撒。实际应用中，储运筒22共有2x4＝8个，该数量仅为示例性的说明，具体个数可根据不同的应用场景进行调整，本发明实施例对此不进行限定。
[0064]
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0065]
本申请是参照根据本申请实施例的设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0066]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0067]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0068]
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0069]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
[0070]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0071]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0072]
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0073]
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

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