[发明专利]一种基于绳系可回收的无人机空间微重力控制系统和方法

权利要求书

1.一种基于绳系可回收的无人机空间微重力控制系统，所述系统包括无人机(1)、绳系可回收装置(2)、载荷舱(3)和控制中心(4)，所述载荷舱(3)，用于根据控制指令在下降过程中生成微重力实验数据，并将所述微重力实验数据传输至所述控制中心(4)，其特征在于：

所述无人机(1)下方连接所述绳系可回收装置(2)，所述绳系可回收装置(2)下方连接所述载荷舱(3)；

所述控制中心(4)，用于分别向所述无人机(1)、所述绳系可回收装置(2)和所述载荷舱(3)发送控制指令；

所述无人机(1)，用于根据所述控制指令将所述绳系可回收装置(2)和所述载荷舱(3)提升至预定高度；

所述绳系可回收装置(2)，用于根据所述控制指令向下释放所述载荷舱(3)。

2.根据权利要求1所述的基于绳系可回收的无人机空间微重力控制系统，其特征在于，所述绳系可回收装置(2)包括与所述无人机(1)连接的外框(24)、固定在所述外框(24)内的电机(21)、随所述电机(21)的转轴转动的卷盘(22)以及卷绕于所述卷盘(22)上的绳索(23)，所述绳索(23)连接所述载荷舱(3)；

所述电机(21)，用于根据所述控制指令以第一转速转动，释放所述卷盘(22)上的所述绳索(23)，以使所述载荷舱(3)处于自由落体运动状态。

3.根据权利要求2所述的基于绳系可回收的无人机空间微重力控制系统，其特征在于，所述载荷舱(3)包括与所述绳索(23)连接的内部中空的舱体(31)、位于所述舱体(31)内部的载荷平台(32)以及设置于所述载荷平台(32)周围的加速度控制装置(33)；

所述加速度控制装置(33)，用于当所述舱体(31)随所述绳索(23)被释放时，根据所述控制指令启动，以使所述载荷平台(32)处于微重力状态；

所述载荷平台(32)，用于在处于微重力状态时，生成所述微重力实验数据。

4.根据权利要求3所述的基于绳系可回收的无人机空间微重力控制系统，其特征在于，

当所述绳索(23)的释放时间达到第一预定时间时，所述无人机(1)还用于根据所述控制指令以第一设定速度进行垂直向下运动，以使所述载荷平台(32)保持微重力状态。

5.根据权利要求4所述的基于绳系可回收的无人机空间微重力控制系统，其特征在于，

当所述无人机(1)以所述第一设定速度垂直向下运动时间达到第二预定时间时，所述无人机(1)还用于根据所述控制指令逐渐降低所述第一设定速度，直至所述无人机(1)处于悬停状态，所述电机(21)还用于根据所述控制指令逐渐降低所述第一转速，直至所述载荷舱(3)处于悬浮状态。

6.一种基于绳系可回收的无人机空间微重力控制方法，其特征在于，应用如权利要求1至5任一项所述的基于绳系可回收的无人机空间微重力控制系统，所述方法包括：

步骤1，无人机将绳系可回收装置和载荷舱提升至预定高度；

步骤2，绳系可回收装置向下释放载荷舱；

步骤3，载荷舱在下降过程中产生微重力环境，得到微重力实验数据，并将所述微重力实验数据传输至控制中心。

7.根据权利要求6所述的基于绳系可回收的无人机空间微重力控制方法，其特征在于，所述绳系可回收装置包括与所述无人机连接的外框、固定在所述外框内的电机、随所述电机的转轴转动的卷盘以及卷绕于所述卷盘上的绳索，所述绳索连接所述载荷舱；所述步骤2的具体实现包括：

所述电机以第一转速转动，释放所述卷盘上的所述绳索，以使所述载荷舱处于自由落体运动状态。

8.根据权利要求7所述的基于绳系可回收的无人机空间微重力控制方法，其特征在于，所述载荷舱包括与所述绳索连接的内部中空的舱体、位于所述舱体内部的载荷平台以及设置于所述载荷平台周围的加速度控制装置；所述步骤3的具体实现包括：

当所述舱体随所述绳索被释放时，所述加速度控制装置启动，以使所述载荷平台处于微重力状态；

在处于微重力状态时，所述载荷平台生成所述微重力实验数据。