[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

说明书

本发明提供了一种艇载系留无人机回收布放装置及自主起降控制方法，包括系留无人机、起降平台以及线缆收放绞车，所述系留无人机包括起飞模式、飞行模式以及降落模式并与船载控制端通讯连接，所述起降平台安装在船体上并用于承载所述系留无人机，所述线缆收放绞车通过系留线缆与所述系留无人机连接并能够在所述船载控制端的控制下动作以响应所述系留无人机的不同模式，本发明通过系留无人机与船载控制端的通讯以及结构的设置解决了系留无人机和无人船结合应用的关键问题即艇载系留无人机的自主起降控制问题，实现了系留无人机的精准、稳定、安全降落。

技术领域

本发明涉及系留无人机和无人船结合应用技术领域，具体地，涉及一种艇载系留无人机的起降控制技术，尤其涉及一种艇载系留无人机回收布放装置及自主起降控制方法。

背景技术

无人机由于具备无须人为干预、可以快速部署等优点，和海面常规舰艇或无人艇的结合，可以大大降低海上目标识别、定位和追踪的难度。但是常规多旋翼无人机由于自身所携带的锂电池电量限制，续航时间较短，大部分都无法超过半小时，在一些需要长时间部署无人机的海上任务需求中，很难充分发挥无人机的优势。

系留无人机是一种特殊形式的多旋翼无人机，通过线缆传输电力和数据信号，可24小时不间断滞空，在陆上应急通信、新闻直播及环境监测方面得到了较多应用。

将系留无人机和无人船结合，可充分发挥系留无人机机动性强、视野灵活、滞空持久和无人船自主性高、负载能力强、续航充足的优势，具有广阔的发展前景。

然而，由于船舶在随机风、浪、流载荷的作用下始终处于六自由度运动中，尤其当无人船处于巡航状态下，系人机回收布放以及自主起降更具挑战性。

针对上述问题，目前尚缺少系留无人机在无人船上回收布放和自主起降控制的技术方案，现存的主要技术方案仍然专注于常规无人机在无人船上的起降问题。

授权公告号为CN105843242B的发明专利，公开了“无人船舰载平台的无人机图像引导降落方法”，该技术方案通过图像引导降落方法实现无人机准确降落到无人船舰载平台上。视觉导航技术是目前无人机自主着舰的主流方法，然而恶劣海上天气条件下，图像识别精度显著降低，无人机完成自主降落十分困难，该方案无法高效应对复杂的海洋环境。

授权公告号为CN105059558B的发明专利，公开了“无人船载无人机起降系统”，该技术方案通过监测风速及海况信息判断起降时机，通过GPS定位和激光标记-视觉辅助修正来完成无人机在无人船上的降落控制，并采用电磁铁来完成无人机降落最终阶段的停靠。该技术方案针对的是常规无人机在无人船上的起降问题，起飞和降落窗口期的选择易受海上恶劣环境影响，无人机的续航时间限制了降落时机的选取最佳性，此外该技术方案缺少恶劣海况下的可靠固定装置和方法。

公开号为CN108583920A的发明专利，公开了“一种无人机用海上着陆平台及无人机着陆的控制方法”，该技术方案通过GPS定位模块、视觉定位模块和超声波探测模块实现无人机在无人船上的降落。然而，该技术方案所提出的无人机着陆的控制方法依赖于GPS定位模块、视觉定位和超声波探测模块等传感器的探测精度，易受到复杂海洋环境的干扰，可靠性较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种艇载系留无人机回收布放装置及自主起降控制方法。

根据本发明提供的一种艇载系留无人机回收布放装置，包括：

系留无人机，包括起飞模式、飞行模式以及降落模式并与船载控制端通讯连接；

起降平台，安装在船体上并用于承载所述系留无人机；

线缆收放绞车，通过系留线缆与所述系留无人机连接并能够在所述船载控制端的控制下动作以响应所述系留无人机的不同模式。