[发明专利]一种无人机重心测量及匹配推力线的装置及其方法

说明书

本发明提出了一种无人机重心测量及匹配推力线的装置及其方法，通过装置调整无人机的角度，根据角度变化实现Z方向重心的计算，相比于传统的计算方法，无人机位置变化小，操作简易且变化误差下，无人机的实际重心的测量更加精准，且可适用于大体积高重量的无人机实际重心测量及推力线的匹配中。本发明通过装置及方法，解决了现有技术中在火箭助推发射无人机的情况下，无人机的实际重心测量不准确，难以精确测量无人机Z方向的重心，且无人机重心测量方法对大体积高重量的无人机不适用等缺陷，同时还节约了成本。

技术领域

本发明属于无人机发射技术领域，具体地说，涉及一种无人机重心测量及匹配推力线的装置及其方法。

背景技术

目前无人机在各领域得到广泛的应用，如军事侦察、环境监测、环境执法、气象监测、国土调查执法、森林防火监测等领域。无人机的火箭助推发射及飞行控制对其重心位置的精度要求较高。无人机通过火箭进行发射方式是无人机最常见的起飞方式，其是指无人机利用发射架通过火箭助推发射，助推火箭燃烧完后自动脱离，由其主发动机完成飞行任务。助推火箭与无人机发射连接接口的轴线为推力线，是使无人机以满足一定角度发射的推力所在的直线，必须满足推力线的延长线与无人机的实际重心之间距离在一定范围内才能保证发射安全，因此在发射前需要测量无人机的实际重心，并调整推力线使之尽可能的过实际重心。

传统的无人机重心测量方法多为测量水平面内X和Y轴重心位置，Z轴重心难以测量。申请号为CN201310339311.6的发明专利《一种采用质心推算的无人机推力线校正法》，通过称重传感器测量出无人机水平放置时的质心，即水平方向X和Y向重心坐标，然后将无人机旋转90度，通过测量水平重心的方式测得Z向重心，以无人机质心的坐标和火箭筒推力座安装支点坐标两点组成推力线，根据计算出的推力线调整火箭助推器推力座安装角度，使火箭筒轴线和推力线重合，将调整好推力座角度的飞机安装在火箭助推器上。申请号为CN201611165562.7的发明专利《一种轮式起降小型无人机用称重定重心方法》，采用微调俯仰角的方法，测量最大起飞重量不大于200kg的轮式起降小型无人机的重心。发明专利《一种采用质心推算的无人机推力线校正法》，在进行Z向测量时，需要将无人机旋转90度，对飞翼布局中尺寸较大的无人机，旋转无人机十分困难，对火箭助推发射的无人机而言，旋转后无人机燃油重心位置发生变化，所测得Z向重心并不准确；发明专利《一种轮式起降小型无人机用称重定重心方法》，所述方法仅针对小型轮式起降无人机称重定重心，以卷尺、地秤等为测量工具，以起落架为支撑点所测得X和Y向重心误差较大，微调俯仰姿态（0~10°）测得Z向重心也不够精确，难以实现对质量较大的无人机重心精确测量。

发明内容

本发明针对现有技术中对在火箭助推发射无人机的情况下，无人机的实际重心测量不准确，难以精确测量无人机Z方向的重心，且无人机重心测量方法对大体积高重量的无人机不适用等缺陷，提出了一种无人机重心测量及匹配推力线的装置及其方法，通过装置调整无人机的角度，根据角度变化实现Z方向重心的计算，相比于传统的计算方法，无人机位置变化小，操作简易且变化误差下，无人机的实际重心的测量更加精准，且可适用于大体积高重量的无人机实际重心测量及推力线的匹配中。

本发明具体实现内容如下：

本发明提出了一种无人机重心测量及匹配推力线的装置，与无人机连接，所述装置包括设置在最底端的底盘，所述底盘前段固定安装有前支撑架，后段安装有后支撑架，所述前支撑架包括分别位于底盘上方左右两侧的前支撑杆；

所述后支撑架底端为在所述底盘上可前后滑动的结构，且在底座上设置有用于限制后支撑架滑动的限位组件；所述后支撑架的上部包括位于底盘上方两侧的后支撑杆，所述后支撑架还包括配套设置在所述后支撑杆底端的升降手轮；

还包括用于测量称重的传感器，所述传感器包括分别设置在位于底盘上方左右两侧的前支撑杆上的一号传感器和二号传感器，还包括分别设置在位于底盘上方两侧的后支撑杆上的三号传感器和四号传感器；