固定翼无人机发射架及发射方法

本发明涉及无人机发射，具体而言涉及一种固定翼无人机发射架及发射方法。

背景技术：

1、无人机具有体积小、造价低、使用方便的特点，无人机在电影拍摄、地形地貌勘测、通信中继等领域受到越来越广泛的应用，而采用无人机编队飞行可以提高单次完成任务的效率，例如在地形勘测的任务中，多架无人机携带多种勘测设备编队飞行，可使无人机群在较短时间完成对目标地域的地形地貌勘测，大大提高勘测效率，缩短勘测所需的时间。

2、目前，固定翼无人机的编队采用的是：使用发射架将无人机依次发射起飞后，在空中进行编队，但由于固定翼无人机无法悬停，因此，需要操控人员同时协调编队中多架无人机的飞行轨迹，空中编组的难度较大。

3、如果能够在无人机发射阶段直接将无人机发射至编队位置，则能够大大降低无人机编队难度，但需要根据空中已经起飞的无人机实时位置，对发射装置的发射方向、发射角度和发射速度进行实时调整。

4、而现有固定翼无人机发射架的发射方式通常是使用气动推进的、弹力推进的和点燃燃料推进的，而上述发射方式在发射无人机时，发射方向、发射角度和最终发射速度是固定的，无法根据空中已经起飞的无人机飞行轨迹实时调整发射方向、发射角度和最终发射速度，且上述发射方式的发射加速度是固定的，由于不同型号无人机的机体能够承受的过载不同，导致上述发射方式无法兼容不同型号的无人机。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明的第一方面提出一种固定翼无人机发射架，

2、包括：

3、底盘，所述底盘上设有调整部件；

4、无人机托板，连接到所述调整部件，用于承托无人机；

5、摩擦轮发射机构，连接到所述无人机托板，所述摩擦轮发射机构包括两组摩擦轮组，两组所述摩擦轮组之间形成发射通道，用于将通过发射通道的无人机加速到预定速度，所述无人机托板设置为能够将无人机推送至所述发射通道的引入端；

6、其中，所述调整部件包括角度调节机构和俯仰调节机构，所述角度调节机构连接到所述底盘，用于调整所述摩擦轮发射机构的发射方向，所述俯仰调节机构连接到所述角度调节机构，用于调整所述摩擦轮发射机构的发射俯仰角；

7、所述无人机托板上设有用于捕捉空中飞行物的工业摄像机，所述无人机托板上设有控制器，根据所述控制器根据工业摄像机所识别的飞行物轨迹控制摩擦轮发射机构的发射俯仰角以及摩擦轮发射机构的发射速度，使当前发射的无人机能进入无人机编队的预定位置。

8、优选的，两组所述摩擦轮组分别安装在两个第二支撑方管上，两组所述摩擦轮组相互平行布置；

9、两组所述摩擦轮组包括沿无人机发射方向布置的多对摩擦轮，每一对摩擦轮的转速相同。

10、优选的，按照无人机在发射通道内移动的方向，相邻两对摩擦轮中处于入口侧的摩擦轮转速小于出口侧的摩擦轮转速，使进入发射通道并接触多对摩擦轮的无人机按照预定的加速度通过发射通道。

11、优选的，处于发射通道同一侧，且处于相邻位置的两个摩擦轮之间的轮间间距相同，所述轮间间距被设置为当无人机进入到发射通道后，至少接触两对处于相邻位置的摩擦轮。

12、优选的，所述无人机托板上设有两个相互平行布置的第一支撑方管，所述第二支撑方管的一端设有快拆接头，所述第二支撑方管通过所述快拆接头连接到所述第一支撑方管上，使得所述第二支撑方管能够快速拆装。

13、优选的，所述第一支撑方管通过第一滑轨滑动在所述无人机托板上，所述无人机托板上设有舵机，所述舵机的输出端通过推拉杆与两个所述第一支撑方管连接，所述舵机通过所述推拉杆牵引两个所述第一支撑方管滑动，从而改变所述发射通道的间距。

14、优选的，所述第一支撑方管上设有空心光轴，所述空心光轴平行于第一支撑方管，所述空心光轴位于第一支撑方管向着发射通道的一侧，使两个空心光轴之间在发射通道上方形成限位通道，使通过限位通道的无人机沿限位通道的长度方向运动。

15、优选的，两个所述第二支撑方管之间连接有第二滑轨，所述第二滑轨布置在垂直于发射通道的方向，以限定两个所述第二支撑方管沿第二滑轨的长度方向相互靠近或远离。

16、优选的，所述无人机托板上设有无人机推送机构，所述无人机推送机构包括两个相互平行并位于所述无人机托板两侧的传送部件，两个所述传送部件之间连接有推板，两个所述传送部件同步运动，能够带动所述推板沿发射方向做直线往复运动。

17、本发明第二方面提出一种固定翼无人机的发射方法，使用上述的固定翼无人机发射架，包括以下步骤：

18、s1、向控制器输入无人机编队信息；

19、s2、将无人机放到无人机托板，控制当前无人机以预定的俯仰角和速度发射升空，同时将下一架无人机放到无人机托板；

20、s3、通过工业摄像机捕捉空中飞行物，并识别步骤中起飞的无人机运动轨迹，根据工业摄像机所识别的飞行物轨迹控制摩擦轮发射机构的发射俯仰角以及摩擦轮发射机构的发射速度，使当前发射的无人机能进入无人机编队的预定位置；

21、s4、重复步骤s2-s3，直至发射完所有的无人机；

22、其中，在步骤s2中，根据数据库模型大小等比缩放识别和计算出当前起飞的无人机运动轨迹，对飞行物坐标进行标定，并根据无人机编队形状标定下一无人机起飞后的编队位置。

23、与现有技术相比，本发明的优点在于：

24、本申请设置角度调节机构和俯仰调节机构，使无人机的发射方向、发射俯仰角均实时可调，并设置发射速度可调的摩擦轮发射机构，控制无人机发射时的加速度和末端速度，利用工业摄像机实时捕捉空中飞行物的轨迹，通过灵活的调整发射方向、发射俯仰角和发射速度，使无人机以设定发射方向、发射俯仰角以及速度发射至空中的预定位置，快速完成无人机编队，降低无人机空中编队的难度。

技术特征：

1.一种固定翼无人机发射架，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的固定翼无人机发射架，其特征在于，两组所述摩擦轮组分别安装在两个第二支撑方管(21)上，两组所述摩擦轮组相互平行布置；

3.根据权利要求2所述的固定翼无人机发射架，其特征在于，按照无人机在发射通道内移动的方向，相邻两对摩擦轮中处于入口侧的摩擦轮(22)转速小于出口侧的摩擦轮(22)转速，使进入发射通道并接触多对摩擦轮(22)的无人机按照预定的加速度通过发射通道。

4.根据权利要求2所述的固定翼无人机发射架，其特征在于，处于发射通道同一侧，且处于相邻位置的两个摩擦轮(22)之间的轮间间距相同，所述轮间间距被设置为当无人机进入到发射通道后，至少接触两对处于相邻位置的摩擦轮(22)。

5.根据权利要求2或3或4所述的固定翼无人机发射架，其特征在于，所述无人机托板(3)上设有两个相互平行布置的第一支撑方管(31)，所述第二支撑方管(21)的一端设有快拆接头(23)，所述第二支撑方管(21)通过所述快拆接头(23)连接到所述第一支撑方管(31)上，使得所述第二支撑方管(21)能够快速拆装。

6.根据权利要求5所述的固定翼无人机发射架，其特征在于，所述第一支撑方管(31)通过第一滑轨(32)滑动在所述无人机托板(3)上，所述无人机托板(3)上设有舵机(33)，所述舵机(33)的输出端通过推拉杆(34)与两个所述第一支撑方管(31)连接，所述舵机(33)通过所述推拉杆(34)牵引两个所述第一支撑方管(31)滑动，从而改变所述发射通道的间距。

7.根据权利要求5所述的固定翼无人机发射架，其特征在于，所述第一支撑方管(31)上设有空心光轴(35)，所述空心光轴(35)平行于第一支撑方管(31)，所述空心光轴(35)位于第一支撑方管(31)向着发射通道的一侧，使两个空心光轴(35)之间在发射通道上方形成限位通道，使通过限位通道的无人机沿限位通道的长度方向运动。

8.根据权利要求1所述的固定翼无人机发射架，其特征在于，两个所述第二支撑方管(21)之间连接有第二滑轨(24)，所述第二滑轨(24)布置在垂直于发射通道的方向，以限定两个所述第二支撑方管(21)沿第二滑轨(24)的长度方向相互靠近或远离。

9.根据权利要求1所述的固定翼无人机发射架，其特征在于，所述无人机托板(3)上设有无人机推送机构(8)，所述无人机推送机构(8)包括两个相互平行并位于所述无人机托板(3)两侧的传送部件(81)，两个所述传送部件(81)之间连接有推板(82)，两个所述传送部件(81)同步运动，能够带动所述推板(82)沿发射方向做直线往复运动。

10.一种固定翼无人机的发射方法，其特征在于，使用权利要求1-9中任意一项所述的固定翼无人机发射架，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及无人机发射技术领域，具体涉及一种固定翼无人机发射架及发射方法，包括：无人机托板、摩擦轮发射机构、底盘、角度调节机构、俯仰调节机构、工业摄像机和控制器，其中，所述摩擦轮发射机构包括两组摩擦轮，使得两组所述摩擦轮之间形成发射通道，所述摩擦轮设置为转速可调；利用工业摄像机实时捕捉空中飞行物，结合算法计算出角度调节机构、俯仰调节机构所需要调整的角度，以及摩擦轮发射机构的发射速度，并实时调整发射方向、发射俯仰角和发射速度，通过多组摩擦轮将无人机以设定发射方向、发射俯仰角以及速度发射至空中的预定位置，快速完成无人机编队，降低无人机空中编队的难度。技术研发人员：付宇,林瀚,翁艺林,谢旭东,孙辉,于军力,闫旭,王路茗受保护的技术使用者：中国民航大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18