一种定向空投系统以及定向空投方法与流程

本申请涉及定向投送，具体而言，涉及一种定向空投系统以及定向空投方法。

背景技术：

1、随着科技的飞速发展，定向投送技术已成为现代军事、民用领域中的一项关键技术。该技术能够实现对特定区域进行精确、高效的载荷投送，具有重要的战略意义与实用价值。目前的定向投送方式主要是通过飞行器，如飞机、直升机、大型无人机等将载荷运输到指定位置。这些飞行装置通过推进系统提供动力，从而实现飞行。然而，这种方式存在着成本较高的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种定向空投系统以及定向空投方法，旨在解决相关技术中的定向投送方式存在的成本较高的问题。

2、第一方面，本申请提供的一种定向空投系统，包括定向空投装置和地面显控终端；所述定向空投装置包括双球载具、连接工具、投放熔断器、载荷和投放控制器；其中：所述双球载具包括升力球、平飘球和平飘熔断器；所述平飘熔断器连接所述升力球和所述平飘球，用于在达到指定高度时自动熔断分离；所述连接工具连接所述平飘球和所述载荷；所述投放熔断器置于所述连接工具上，用于在接收到所述投放控制器的熔断指令时，切断所述连接工具；所述投放控制器与所述载荷集成安装；所述投放控制器包括导航通信模块和熔断控制模块；所述导航通信模块用于定位实时位置并将定位结果发送给所述地面显控终端；所述熔断控制模块用于根据所述地面显控终端发送的投放指令，向所述投放熔断器发送熔断指令；所述地面显控终端用于根据所述投放控制器发送的定位结果，获取所述载荷的预测落点位置，并根据所述预测落点位置和目标落点位置之间的偏移距离，向所述投放控制器发送投放指令。

3、在上述实现过程中，提供一种定向空投系统，该定向空投系统由定向空投装置和地面显控终端组成，定向空投装置通过双球载具将载荷运输到高空，再通过熔断控制器的导航通信模块定位记录实时位置，并向地面显控终端回传位置信息，实现对气球和载荷运动轨迹的实时监控，地面显控终端预测载荷的落点位置，进而结合目标落点位置来确定投放时机，熔断控制器在接收到地面显控终端的投放指令后，通过熔断控制模块向投放熔断器发送熔断指令，以使投放熔断器切断载荷挂绳。如此，借助高空风将载荷定向投送到远程作业区，实现低成本、高精度的定向空投。

4、进一步地，在一些实施例中，所述载荷包括以下任意一种：探空仪、无人机、救援物资。

5、在上述实现过程中，提供本申请方法的可选应用场景，即该定向空投系统可以应用于远程气象探测、环境侦察、灾区救援等业务场景。

6、进一步地，在一些实施例中，所述载荷连接有减速伞。

7、在上述实现过程中，设置载荷连接减速伞，使得下降过程中，载荷在空中可正常开展探测工作且落地无附带损害。

8、进一步地，在一些实施例中，所述导航通信模块具体用于：通过北斗卫星导航系统定位所述载荷的实时位置，并通过北斗短报文将所述实时位置回传给所述地面显控终端。

9、在上述实现过程中，投放控制器在投放过程中通过北斗导航实时定位，再通过北斗短报文不断回传定位结果，从而提升定位的精度和通信的可靠性。

10、进一步地，在一些实施例中，所述熔断控制模块具体用于：当接收到所述地面显控终端发送的投放指令时，通过zigbee网络向所述投放熔断器发送熔断指令。

11、在上述实现过程中，投放控制器以zigbee无线通信方式给投放熔断器发送熔断指令，能够有效提升投放控制的可靠性。

12、进一步地，在一些实施例中，所述地面显控终端包括北斗指挥机和显控计算机；所述北斗指挥机用于收发北斗短报文；所述显控计算机用于根据所述北斗指挥机从所述北斗短报文中解析出的实时位置，预测所述载荷的未来平飘轨迹以及在当前位置投放的预测落点位置，并根据所述预测落点位置和目标落点位置之间的偏移距离，向所述投放控制器发送所述投放指令。

13、在上述实现过程中，提供地面显控终端实现其功能的一种具体方式。

14、进一步地，在一些实施例中，所述显控计算机具体用于：计算所述预测落点位置和目标落点位置之间的偏移距离，根据所述偏移距离的连续变化趋势，计算出目标投放时间，在当前时间到达所述目标投放时间时，向所述投放控制器发送投放指令。

15、在上述实现过程中，在选择投放时机时，系统实时计算预测落点位置和目标落点位置之间的偏移距离，根据其连续变化趋势来评估出最佳的投放时机，以此来下达投放指令。如此，使得载荷能够更为精准地投放至远程作业区。

16、进一步地，在一些实施例中，所述显控计算机还用于：在投放所述定向空投装置之前，通过轨迹预测模型预测所述平飘球在目标高度的平飘轨迹，以及由所述平飘轨迹中的各个点对应的预测落点位置形成的落地轨迹，当所述落地轨迹穿过目标圆时，继续预测所述载荷的落点位置，根据所述落点位置与目标落点位置之间的偏移距离选择空投起点。

17、在上述实现过程中，在实际空投之前，系统通过轨迹预测模型来选择空投起点，如此，有效缩小投送落点与目标点之间的误差，提升定向投送的精准度。

18、进一步地，在一些实施例中，所述显控计算机还用于：根据所述北斗指挥机从所述北斗短报文中解析出的实时位置，生成所述载荷的实际轨迹，并将所述实际轨迹和所述未来平飘轨迹进行输出。

19、在上述实现过程中，显控计算机输出载荷的实际轨迹和未来平飘轨迹，如此，实现对载荷运行情况的全程实时监控，能够有效辅助投放决策。

20、第二方面，本申请提供的一种定向空投方法，应用于如第一方面任一项所述的定向空投系统中的地面显控终端；所述方法包括：获取所述投放控制器发送的定位结果；根据所述定位结果，获取所述载荷的预测落点位置；根据所述预测落点位置和目标落点位置之间的偏移距离，向所述投放控制器发送投放指令。

21、第三方面，本申请提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面所述的方法的步骤。

22、第四方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第二方面所述的方法。

23、第五方面，本申请提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第二方面所述的方法。

24、本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。

25、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种定向空投系统，其特征在于，包括定向空投装置和地面显控终端；所述定向空投装置包括双球载具、连接工具、投放熔断器、载荷和投放控制器；其中：所述双球载具包括升力球、平飘球和平飘熔断器；所述平飘熔断器连接所述升力球和所述平飘球，用于在达到指定高度时自动熔断分离；所述连接工具连接所述平飘球和所述载荷；所述投放熔断器置于所述连接工具上，用于在接收到所述投放控制器的熔断指令时，切断所述连接工具；所述投放控制器与所述载荷集成安装；所述投放控制器包括导航通信模块和熔断控制模块；所述导航通信模块用于定位实时位置并将定位结果发送给所述地面显控终端；所述熔断控制模块用于根据所述地面显控终端发送的投放指令，向所述投放熔断器发送熔断指令；所述地面显控终端用于根据所述投放控制器发送的定位结果，获取所述载荷的预测落点位置，并根据所述预测落点位置和目标落点位置之间的偏移距离，向所述投放控制器发送投放指令。

2.根据权利要求1所述的定向空投系统，其特征在于，所述载荷包括以下任意一种：

3.根据权利要求1所述的定向空投系统，其特征在于，所述载荷连接有减速伞。

4.根据权利要求1所述的定向空投系统，其特征在于，所述导航通信模块具体用于：通过北斗卫星导航系统定位所述载荷的实时位置，并通过北斗短报文将所述实时位置回传给所述地面显控终端。

5.根据权利要求1所述的定向空投系统，其特征在于，所述熔断控制模块具体用于：当接收到所述地面显控终端发送的投放指令时，通过zigbee网络向所述投放熔断器发送熔断指令。

6.根据权利要求4所述的定向空投系统，其特征在于，所述地面显控终端包括北斗指挥机和显控计算机；所述北斗指挥机用于收发北斗短报文；所述显控计算机用于根据所述北斗指挥机从所述北斗短报文中解析出的实时位置，预测所述载荷的未来平飘轨迹以及在当前位置投放的预测落点位置，并根据所述预测落点位置和目标落点位置之间的偏移距离，向所述投放控制器发送所述投放指令。

7.根据权利要求6所述的定向空投系统，其特征在于，所述显控计算机具体用于：计算所述预测落点位置和目标落点位置之间的偏移距离，根据所述偏移距离的连续变化趋势，计算出目标投放时间，在当前时间到达所述目标投放时间时，向所述投放控制器发送投放指令。

8.根据权利要求7所述的定向空投系统，其特征在于，所述显控计算机还用于：在投放所述定向空投装置之前，通过轨迹预测模型预测所述平飘球在目标高度的平飘轨迹，以及由所述平飘轨迹中的各个点对应的预测落点位置形成的落地轨迹，当所述落地轨迹穿过目标圆时，继续预测所述载荷的落点位置，根据所述落点位置与目标落点位置之间的偏移距离选择空投起点。

9.根据权利要求4所述的定向空投系统，其特征在于，所述显控计算机还用于：根据所述北斗指挥机从所述北斗短报文中解析出的实时位置，生成所述载荷的实际轨迹，并将所述实际轨迹和所述未来平飘轨迹进行输出。

10.一种定向空投方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任一项所述的定向空投系统中的地面显控终端；所述方法包括：

技术总结本申请提供一种定向空投系统以及定向空投方法，该定向空投系统由定向空投装置和地面显控终端组成，定向空投装置通过双球载具将载荷运输到高空，再通过熔断控制器的导航通信模块定位记录实时位置，并向地面显控终端回传位置信息，实现对气球和载荷运动轨迹的实时监控，地面显控终端预测载荷的落点位置，进而结合目标落点位置来确定投放时机，熔断控制器在接收到地面显控终端的投放指令后，通过熔断控制模块向投放熔断器发送熔断指令，以使投放熔断器切断载荷挂绳。如此，借助高空风将载荷定向投送到远程作业区，实现低成本、高精度的定向空投。技术研发人员：王攀峰,李冠林,曾祥能,史小康,高云霄,汤鹏宇,张大厦,查晶,王钰琦,叶倩受保护的技术使用者：中国人民解放军93213部队技术研发日：技术公布日：2024/7/11