[发明专利]降落伞伞绳收放装置

说明书

本发明公开了一种降落伞伞绳收放装置，包括箱体，箱体内设置有用于降落伞伞绳缠绕的缠线轮和导线轮；缠线轮至少设置有两个，每个缠线轮上具有两个用于绕线的导槽，两个导槽分别缠绕有一根降落伞伞绳，相对降落伞对称的两个降落伞伞绳反向缠绕在两个用于绕线的导槽上；每个缠线轮对应设置有一个用于驱动缠线轮转动的电机，每个电机安装有一个电机驱动，电机驱动连接有飞行控制板卡和电源。本发明所述的降落伞伞绳收放装置，箱体通过导线轮与降落伞伞绳相连接；在降落伞下降飞行过程中，飞行控制板卡通过接收遥控信号或自动检测降落伞位置与目标落点的误差，形成控制指令，从而驱动相应电机收/放伞绳，使降落伞始终朝向目标落点飞行。

技术领域

本发明涉及飞行器控制系统设计技术领域，具体表现为一种能够根据降落伞落点位置要求，通过改变伞绳长度，自动实现降落伞飞行轨迹控制的自主导航降落伞装置。

背景技术

随着现代飞行技术的发展，赋予了降落伞更为广泛的用途，在传统的航空、航天飞行器的回收归航，以及国防、救生、投放重要物资等方面发挥着重要的作用。

例如在航天上，1997年，美国采用可膨胀气囊着陆系统成功地进行了火星着陆之后，法俄美三国合作，利用太阳能作热源，设计出热气球火星着陆系统，并在地球上进行了模拟试验，证实此系统具有发射重量轻、价格低廉，而效果却优于着陆反推火箭等优点。

NASA在原海盗号火星着陆系统的基础上，对伞系统及附件进行了详细的结构设计、实验研究和性能分析,并成功应用于2003年的火星着陆。能够预见类似降落伞的这种气动力减速装置将在外太空探险及着陆系统应用上继续发挥巨大的作用，同时降落伞未来也会在高楼救生、海底探测、火星、金星等外星球探测器着陆、古湖泊学中沉积物的提取等诸多领域都将发挥越来越大的作用。

降落伞经历了二次大战前的初步发展、七十年代前的基础发展、九十年代前的蓬勃发展到如今降落伞的实用化、新型化研究四个发展阶段。降落伞理论和技术的发展也越来越受到有关方面的重视，特别是近二十年来，降落伞的基础研究进一步深入，工程方法也日趋完善,大大提高了降落伞研制的科学性和实验结果的可靠性。

目前，我国对于降落伞的理论研究多关注在对降落伞开伞过程的控制和气动力学的研究，而对降落伞整个下降的过程多为数值模拟仿真，但缺少对于降落伞下落过程的控制技术的研究。

降落伞是一种制造简单、成本低廉，且稳定效果良好的一种气动力减速装置。随着现代飞行技术的发展，赋予了降落伞更为广泛的用途。

目前降落伞对于落点的控制，还只是限制在投放点的控制，即在合适的位置和飞行条件下投放，但在降落伞下降过程中无法实现飞行轨迹及落点的自动控制。降落伞在下降过程中如果遇到风的干扰，降落伞的落点更是无法控制。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种降落伞伞绳收放装置，用于解决现有的降落伞对于落点的控制，还只是限制在投放点的控制，即在合适的位置和飞行条件下投放，但在降落伞下降过程中无法实现飞行轨迹及落点的自动控制的缺点。本发明采用的技术手段如下：

一种降落伞伞绳收放装置，包括箱体，所述箱体内设置有用于降落伞伞绳缠绕的缠线轮和导线轮；所述缠线轮至少设置有两个，每个缠线轮上具有两个用于绕线的导槽，两个所述导槽分别缠绕有一根降落伞伞绳，相对降落伞对称的两个所述降落伞伞绳反向缠绕在两个用于绕线的所述导槽上；每个所述缠线轮对应设置有一个用于驱动所述缠线轮转动的电机，每个所述电机安装有一个电机驱动，所述电机驱动连接有飞行控制板卡和电源。

作为优选所述的降落伞伞绳收放装置上部通过降落伞伞绳连接有伞衣，下部设置有降落伞负载。

作为优选所述的飞行控制板卡上安装有用于解算降落伞伞绳收放装置的姿态、轨迹运动状态信息的GPS、加速度计、陀螺仪和磁力计。