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原文传递一种用于无人机的自适应拉烟器及其控制方法

专利名称：	一种用于无人机的自适应拉烟器及其控制方法
摘要：	本发明实施例公开了一种用于无人机的自适应拉烟器，包括：导气装置、开关装置、生烟装置、控制装置和固定装置，开关装置安装于导气装置中部，控制装置通过导线与开关装置连接。该无人机的自适应拉烟器的使用方法包括用户通过输入电路选择拉烟方式后，如果选择的手动拉烟方式，用户可通过输入电路控制无人机左侧或右侧拉烟；如果选择的自动拉烟方式，用户通过输入电路设置左右交替拉烟、左右同时连续拉烟和左右同时断续拉烟时间。本控制方法包括手动拉烟模式、自动拉烟模式以及条件触发拉烟模式这三种拉烟模式，既具有良好的灵活性，也通过预设降低了操作人员的操作难度和失误率。
专利类型：	发明专利
申请人：	江汉大学
发明人：	雷安旭;黄晶;胡小波
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911390797.X
公开号：	CN111071449A
代理机构：	武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	江慧
分类号：	B64D1/20;B64D1/16;B64C39/02;G05D1/04;G05D1/08;B;G;B64;G05;B64D;B64C;G05D;B64D1;B64C39;G05D1;B64D1/20;B64D1/16;B64C39/02;G05D1/04;G05D1/08
申请人地址：	430056 湖北省武汉市沌口经济技术开发区新江大路8号
主权项：	1.一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：包括导气装置1、开关装置2、生烟装置3、控制装置4和固定装置5，所述开关装置2安装于所述导气装置1中部，所述控制装置4通过导线与所述开关装置2连接,固定装置5用于控制装置与生烟装置3之间的固定安装。 2.如权利要求1所述的一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：当安装对象为固定翼无人机时，所述导气装置1包括进风增压管口11、进气管12、出气管13和出气管口14；所述进风增压管口11安装于飞机进气口处，从而在不影响飞机气动外形的前提下引入空气；所述出气管口14安装于飞机翼尖小翼边缘处，方向朝着飞机尾翼；所述进风增压管口11与所述进气管12固定连接；所述进气管12与所述生烟装置3连接；所述出气管13与所述生烟装置3另一端连接；所述出气管口14与所述出气管13固定连接；出气管13包括出气管一131和出气管二132；所述出气管口14包括出气管口一141和出气管口二142；所述出气管一131与所述出气管口一141固定连接；所述出气管二132与所述出气管口二142固定连接。 3.如权利要求1所述的一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：所述开关装置2包括总开关21、生烟开关22和排气开关23；所述总开关21安装于所述进气管12中部；所述生烟开关22安装于生烟容器31与高压容器32之间；所述排气开关23安装于所述出气管13中部；所述排气开关23包括排气开关一231和排气开关二232；所述排气开关一231安装于所述出气管一131中部；所述排气开关二232安装于所述出气管二132中部；所述控制装置4包括控制电路板41和电池42；所述控制电路板41通过支架52固定安装于所述生烟装置3上方；所述电池42固定安装于控制所述电路板41上方。 4.如权利要求1所述的一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：生烟装置3包括生烟容器31和高压容器32；生烟容器31用于发生反应产生烟雾；高压容器31用于储存生烟化学制剂，该生烟化学制剂包括但不仅为硫酸酐；生烟容器31安装于进气管12和出气管13之间；高压容器32安装于生烟容器31下方，与生烟容器31之间的连接软管受生烟开关22控制。 5.如权利要求1所述的一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：控制装置4包括控制电路板41和电池42；控制电路板41固定安装于生烟装置3上方；电池42安装于电路板41上方，控制电路板41包括主控电路411、显示电路412、电源转换电路413、输入电路414和开关控制电路415；主控电路411、显示电路412、电源转换电路413、输入电路414和开关控制电路415位于一个控制电路板上。 6.如权利要求5所述的一种用于无人机的自适应拉烟器，其特征在于：主控电路411包括预设策略模块、飞行状态检测模块和机动动作检测模块，飞行状态检测模块和机动动作检测模块输出数据作为输入，将相关信息传输至预设策略模块；预设策略模块通过输入电路414输入条件判断拉烟模式为手动模式、自动模式或是条件触发模式，其中手动和自动模式拉烟由输入电路414设置信息决定，条件触发模式拉烟由飞行状态检测模块和机动动作监测模块相关输入以及输入电路414提供的信息共同决定。 7.一种用于权利要求1所述的无人机的自适应拉烟器的控制方法包括如下步骤： S1、根据触发模式预设三种拉烟模式，三种拉烟模式为手动拉烟模式、自动拉烟模式以及条件触发拉烟模式；其中,手动拉烟模式不需要预先设定参数,自动拉烟模式下，通过输入电路414，输入左机翼拉烟时间段以及右机翼拉烟时间段,条件触发拉烟模式下，通过输入电路414，输入升降舵偏转角、油门杆操纵量、左副翼偏转角、右副翼偏转角以及方向舵偏转角的阈值，并输入在触发拉烟后，进行拉烟的左机翼拉烟时间段以及右机翼拉烟时间段； S2、在遥控器上打开开关100，操作前后摇杆200以及左右摇杆300，遥控器通过天线400向无人机发送遥控信号，控制无人机起飞并飞行至适当高度，准备进行飞行表演。当执行手动拉烟模式时，执行步骤S3；当执行自动拉烟模式时，执行步骤S4；当执行条件触发拉烟模式时，执行步骤S5； S3、按下按键A进入手动拉烟模式，在此模式下，拉烟操作全部依靠操作人员手动控制，即按下按键L开始左机翼拉烟，松开按键L左机翼停止拉烟；按下按键R开始右机翼拉烟，松开按键R右机翼停止拉烟。通过按下、松开按键L和按键R，来控制左右两个机翼的拉烟效果。适合于简单的拉烟动作，具有灵活性高的优点； S4、按下按键B进入自动拉烟模式，在本模式下，自适应拉烟器根据步骤S1的设定开始进行左机翼拉烟和右机翼拉烟，实现预定的交替式、连续式、断续式或其他自定义方式的拉烟效果，无需操作人员进行操作。适合于复杂的拉烟模式，以降低操作人员的操作难度以及失误率； S5、按下按键C进入条件触发拉烟模式，当无人机作特定的特技飞行动作时，主控电路411上的机动动作检测模块不断向预设策略模块反馈无人机上的升降舵、油门杆、左副翼、右副翼以及方向舵上的传感器数据，飞行状态检测模块不断向预设策略模块反馈飞行状态信息，包括但不限于GPS提供的位置信息，空速管提供的空速信息，姿态传感器提供的姿态、惯导信息；预设策略模块通过输入电路414的输入预先存储升降舵偏转角、油门杆操纵量、左副翼偏转角、右副翼偏转角以及方向舵偏转角的阈值。当偏转角和/或操纵量阈值到达时，并结合位置信息、空速信息、姿态、惯导信息，共同决定是否进行拉烟；当满足触发条件，进行拉烟时，结合预先输入的左机翼拉烟时间段以及右机翼拉烟时间段，自动进行拉烟。左机翼与右机翼拉烟时间段的设计方式与步骤S1所述相似，可以是交替式、连续式、断续式或其他自定义方式。
所属类别：	发明专利