[发明专利]一种组合动力大机动无人机系统设计方法及系统

权利要求书

1.一种组合动力大机动无人机系统设计方法，其特征在于：采用飞行动力与旋翼动力的组合，对飞行动力作了双发动力系统安全设计，对旋翼动力设计了水平侧力并灵活使用其垂直升力。

2.一种组合动力大机动无人机系统，其特征在于：该系统由机体结构，组合动力，控制系统，地面系统组成；其中，组合动力包括飞行动力和旋翼动力；机体结构包括机身(7)，机翼(8)和尾翼(10)，在机身(7)或机翼(8)上安装飞行动力，而旋翼动力并列安装在机身(7)两侧的尾撑杆(9)上或撑杆(12)上，且在机翼(8)弦线的前后串列分布4组旋翼电动机，构成旋翼动力的旋翼机构；旋翼电机由安装在机身(7)两侧尾撑杆(9)结构内部或外部的共用的或各用的驱动舵机及传动机构执行转动，用于驱动4组旋翼电机转轴进行垂直于尾撑杆轴线的转动，且设计方案可以限制旋翼电机的轴线只能从垂直方向朝向背离机身的方向转动约90度，即转动到水平方向。

3.根据权利要求2所述的组合动力大机动无人机系统，其特征在于：所述飞行动力采用双发动力布局，双发动力在机身(7)轴线的头部和尾部串列安装，或在机翼(8)上左右并列安装，或在机身结构的专用支架上左右并列安装；飞行动力的油机动力配置启动器和发电机。

4.根据权利要求2所述的组合动力大机动无人机系统，其特征在于：旋翼电机安装在连接机翼上的尾撑杆(9)或撑杆(12)上，通过连接控制系统而构成旋翼机构；旋翼机构的设计方案是，在控制垂直起降或垂直机动飞行的阶段，旋翼电机转轴被控而处于与无人机机体轴线的垂直方向，旋翼动力主要为固定翼无人机产生与机体轴线垂直方向的升力，用于无人机的起降或改变飞行高度；在航线飞行阶段，用于控制固定翼无人机水平机动飞行，旋翼电机转轴被控处于与无人机机体轴线的水平方向，旋翼动力主要给固定翼无人机产生与机体轴线水平方向的侧力，用于改变无人机的飞行航向，或偏航；旋翼电机的转轴方向通过控制系统改变为垂直或水平两个方向。

5.根据权利要求2所述的组合动力大机动无人机系统，其特征在于：控制系统安装在机体结构上，通过多种控制模态管理飞行动力和起降旋翼动力，控制两者的独立运行或组合运行；控制系统通过连接机载数据链与地面系统链接；对飞行动力的控制，是通过对空中停车重新启动的控制，以及对单发状态的多系统协调控制；对起降旋翼动力可以进行多种组合控制，包括将起降旋翼动力的垂直升力和水平侧力应用于固定翼无人机的航姿控制和大机动飞行控制。

6.根据权利要求2所述的组合动力大机动无人机系统，其特征在于：地面系统用于无线链接机载控制系统，对飞机的飞行进行控制与管理，以及教学培训；地面系统包括地面测控站，由地面测控站派生的地面作业站，地面指挥站，地面中继站，以及地面教练站，其中，所包括的每个站及站之间，通过光纤通信网络或5G通信网络连接而构成一种站内生态，即通过光纤网或5G网的连接而互联互通，互传指令或信息；或将站内的信息通过光纤网或5G网分发到站外，并接收站外指令或信息，构成站外生态；站内和站外的指令或信息，包含地面人员对无人机操作发送的遥控指令，无人机飞行下传的遥测信息及下传的一路或多路作业信息，以及无人机飞行所需的公共信息如航行态势及天气信息。