[发明专利]艇载系留无人机回收布放装置及自主起降控制方法

权利要求书

1.一种艇载系留无人机自主起降控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

起飞步骤：通过船载控制端向系留无人机(100)控制端发送起飞信号并控制固定夹持装置(300)解除对系留无人机(100)的锁定，系留无人机(100)起飞且线缆收放绞车(400)启动用以控制与所述系留无人机(100)相连接的系留线缆(106)的收放以匹配所述系留无人机(100)的起飞动作；

飞行步骤：在所述系留无人机(100)起飞和跟随飞行过程中，所述线缆收放绞车(400)将获得的监测数据传输给所述船载控制端，所述船载控制端将收到的监测数据与预设阈值比较进而输出控制命令用以指导所述线缆收放绞车(400)的动作；

降落步骤：所述船载控制端通过所述系留无人机(100)控制端传输的第一信息以及船体自身获得的第二信息进行解算并将解算信息输送给所述系留无人机(100)控制端，所述系留无人机(100)控制端根据接收到的解算信息获得目标位置并飞行至目标位置后向所述船载控制端发送预备降落信息并控制所述系留无人机(100)进行降落，其中，在所述系留无人机(100)降落过程中，所述船载控制端根据与所述系留无人机(100)控制端、线缆收放绞车(400)的通讯结果进而控制所述线缆收放绞车(400)配合所述系留无人机(100)实施降落并在所述系留无人机(100)降落后通过所述固定夹持装置(300)对所述系留无人机(100)进行锁定；

所述线缆收放绞车(400)配合所述系留无人机(100)实施降落包括：

S1：所述船载控制端收到系留无人机(100)控制端发送的预备降落信息后，通过控制和供电模块(402)控制绞盘驱动机构(401)驱动绞盘(405)反向转动回收系留线缆(106)，当线缆传感模块(407)监测到所受系留线缆(106)的张力达到预设范围，所述系留无人机(100)进入降落进行阶段；

S2：对所述降落进行阶段任意时刻，所述线缆传感模块(407)将线缆张力传输给所述船载控制端，所述船载控制端根据获得的所述系留无人机(100)和无人船的倾斜角以及接收到的系留线缆(106)实时张力监测数据进行解算，得到所述系留无人机(100)所受系留线缆(106)张力的垂直分量信息并传输给所述系留无人机(100)控制端；

S3：所述系留无人机(100)根据接收到的所述张力垂直分量信息来调节自身旋翼转速分配，从而平衡自身重力和线缆张力垂直分量，进而实现系留无人机(100)在匀速回收系留线缆(106)牵引力下朝向起降平台(200)的运动；

S4：所述系留无人机(100)上的对接装置机载端(105)和起降平台(200)上的对接装置接收端(201)完成对接，在限位装置(104)的辅助下，系留无人机(100)调整姿态完成精准降落；

S5：系留线缆(106)出线长度达到预设长度，停止收线，绞盘驱动机构(401)复位；位于所述起降平台(200)顶部的固定夹持装置(300)实现对系留无人机(100)的固定。

2.根据权利要求1所述的艇载系留无人机自主起降控制方法，其特征在于，在所述飞行步骤中所述线缆收放绞车(400)通过线缆传感模块(407)获得监测数据并实时传输给所述船载控制端，所述控制命令为：

当监测数据大于预设阈值时，控制和供电模块(402)控制绞盘驱动机构(401)驱动绞盘(405)正向转动放松系留线缆(106)；

当监测数据等于预设阈值时，控制和供电模块(402)控制绞盘驱动机构(401)维持绞盘(405)不转动；

当监测数据小于预设阈值时，控制和供电模块(402)控制绞盘驱动机构(401)驱动绞盘(405)反向转动回收系留线缆(106)。

3.根据权利要求1所述的艇载系留无人机自主起降控制方法，其特征在于，所述第一信息包括系留无人机(100)自身定位信息、自身惯性导航单元信息；

所述第二信息包括船体自身定位系统、自身惯性导航单元信息；

所述解算信息包括所述系留无人机(100)和无人船的倾斜角、方位角和相对距离。