[发明专利]一种中小型无人机伞降回收控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于无人机自动控制技术领域，具体地说，是指一种中小型无人机伞降回收控制装置及其控制方法。

背景技术

中小型无人机在军事和民用领域都有着广泛的应用，如军事侦察、输油管线巡查、城市规划、大气环境监控等。

中小型无人机多采用弹射或火箭助推等方式起飞升空，而采用伞降方式进行回收。伞降指令由地面操作人员通过地面测控站发出，机上控制系统接收到伞降指令后控制开伞装置，开伞装置进行开伞动作。

开伞装置通常由抛伞机构和相应的控制电路构成，抛伞机构多采用“爆炸螺栓+弹簧装置”或“舵机+机械结构”两种方式，其中“爆炸螺栓+弹簧装置”结构简单、工作可靠，应用范围较广。但爆炸螺栓是由继电器开关进行通电控制，而继电器的输入信号常为电压较低的TTL电平离散输出信号，在复杂的电磁情况下容易被干扰，从而使爆炸螺栓起爆引起意外开伞。

伞降指令由地面测控站台面的拨动开关、按键或是测控算法界面的按键进行控制。在操纵人员对无人机进行操作时可能会意外触动相应的开关或按键，错误地发出伞降指令，如果没有对伞降指令进行保护会引起意外开伞。

中小型无人机机身较小，机上各个设备的位置都很接近。如果没有对发动机和伞降装置进行综合的控制，降落伞抛出时发动机没有停车，则降落伞的伞绳很可能被螺旋桨缠绕、切割，使降落伞无法张开造成伞降失败。

发明内容

本发明提供了一种中小型无人机的伞降回收控制装置及其控制方法，通过两个离散输入三选二电路A、B、两个继电器驱动电路A、B、两个继电器A、B组成的回收控制装置及其相应的控制方法，实现了对无人机伞降回收的安全可靠控制。

所述两个离散输入三选二电路的输入分别为发动机停车控制信号和开伞控制信号，两个继电器驱动电路分别根据两个离散输入三选二电路的输出来驱动两个继电器A、B吸合或者断开，两个继电器A、B通过吸合和断开状态分别来控制发动机和爆炸螺栓的工作，从而保证无人机伞降回收的安全可靠。控制发动机停车的三路离散电平控制信号经离散输入三选二电路A后，输出一路控制信号由印刷板走线连接至继电器驱动电路A的输入端，继电器驱动电路A的输出由印刷板走线连接至继电器A，驱动继电器A吸合或者断开；控制开伞爆炸螺栓的三路离散电平控制信号经离散输入三选二电路B后，输出一路控制信号由印刷板走线连接至继电器驱动电路B的输入端，继电器驱动电路B的输出由印刷板走线连接至继电器B，驱动继电器B吸合或断开；继电器A和B的触点焊接电缆，分别与发动机点火供电电路以及爆炸螺栓点火供电电路连接：发动机点火供电电路经过继电器A的常闭触点构成回路；开伞爆炸螺栓的供电电路经过继电器A和继电器B的常开触点构成回路。

所述的发动机停车控制信号和开伞控制信号均为三路离散电平控制信号，当三路离散电平控制信号中至少有二路均为高电平时，离散输入三选二电路的输出信号才能控制继电器驱动电路使相应的继电器A、B吸合。其中的一个继电器A有两组触点，一组为常闭触点、一组为常开触点，而另一个继电器B只有一组常开触点。发动机点火供电由继电器A的常闭触点控制，通常情况下为闭合状态，保证发动机点火的正常供电；当继电器A吸合时，常闭触点断开，发动机点火停止供电。爆炸螺栓加电由继电器A和B的两组常开触点串联控制，正常情况下两组触点都为断开状态，爆炸螺栓不加电；当继电器A吸合时，爆炸螺栓进行预加电；在继电器A、B均吸合时，爆炸螺栓加电起爆。如果只有继电器A或B单独吸合时，爆炸螺栓均不能加电起爆。