一种涡轮喷气式无人飞行器、运载系统及运载方法与流程

本发明涉及一种涡轮喷气式无人飞行器、运载系统及运载方法。

背景技术：

随着无人飞行器技术的发展，多旋翼无人飞行器在无人物流、无人快递、航拍、监控等方面得到广泛应用。

多旋翼无人飞行器操控性强，可以垂直起降和悬停，但其续航时间短、有效载荷轻、飞行速度低、飞行高度低等不足，无法满足对运载载荷、飞行高度、飞行速度、续航时间等要求较高的情况，如飞跃河流、布雷区、峡谷等地面障碍，运载物资或人到屋顶、树顶、山上等人力比较难以到达的场所。

技术实现要素：

为解决多旋翼无人飞行器无法运载物资或人至地理环境较差的地方的技术问题，本发明实施例提供一种涡轮喷气式无人飞行器、运载系统及运载方法。

本发明实施例通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明实施例提供一种涡轮喷气式无人飞行器，包括：运载平台；

所述运载平台均匀分布有若干个涡轮喷气运载单元；

每个涡轮喷气运载单元包括转向机构、涡轮喷气发动机和马达；所述转向机构与运载平台连接；

所述马达与转向机构传动连接，所述涡轮喷气发动机设于转向机构。

进一步的，所述运载平台为可折叠运载平台。

进一步的，所述涡轮喷气运载单元的数量为4个；4个涡轮喷气运载单元分布于运载平台的四个角，每个涡轮喷气运载单元的转向机构与运载平台对应的角连接。

进一步的，所述运载平台设有若干个万向轮。

第二方面，本发明实施例提供一种运载系统，包括所述涡轮喷气式无人飞行器和控制系统；所述控制系统包括：

高度传感器，获取运载平台实时高度数据；

姿态传感器，获取运载平台实时姿态数据；

卫星定位单元，获取运载平台卫星实时定位信息数据；

通信单元，用于接收控制指令信息；以及

控制器，用于根据控制指令信息控制涡轮喷气运载单元；用于根据运载平台姿态数据控制各个涡轮发动机修正运载平台姿态以使运载平台维持平稳状态；

用于根据运载平台实时高度数据和卫星实时定位信息数据控制涡轮喷气运载单元以控制飞行方向完成起飞或降落。

进一步的，还包括遥控器，用于发送控制指令信息。

第三方面，本发明实施例还提供一种使用所述涡轮喷气式无人飞行器的运载方法，包括：

根据运载平台姿态数据控制各个涡轮发动机修正运载平台姿态以使运载平台维持平稳状态；

根据运载平台实时高度数据和卫星实时定位信息数据控制涡轮喷气运载单元以控制飞行方向完成起飞或降落。

进一步的，当需要前往目的的时，所述运载方法包括：

接收预设到达的目的的指令信息；

根据所述目的的指令信息控制各个涡轮发动机以升空；

根据运载平台姿态数据控制各个涡轮发动机修正运载平台姿态以使运载平台维持平稳状态；

根据运载平台实时高度数据和卫星实时定位信息数据控制涡轮喷气运载单元以控制飞行方向；

当到达预设目的后，根据下降指令控制涡轮喷气运载单元飞行方向以完成着陆。

本发明实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明实施例的一种涡轮喷气式无人飞行器、运载系统及运载方法，通过采用多个涡轮喷气式发动机组成的无人飞行器，解决了河流、雷区、峡谷等地面障碍无法快速运载物资、输送人员等难题，实现了特殊或紧急情况下的人员、物资快速运载；避免了采用现有的多旋翼无人飞行器运载物资或人至地理环境较差的地方带来的缺陷和问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为无人飞行器和运载系统的整体原理示意图。

图2为运载方法的步骤流程示意图。

图3为以控制板上的控制器作为执行主体的运载方法的步骤流程示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-运载平台，2-第一转向机构，3-第二转向机构，4-第四转向机构，5-第三转向机构，6-第一涡轮喷气发动机，7-第二涡轮喷气发动机，8-第四涡轮喷气发动机，9-第三涡轮喷气发动机，10-第一马达，11-第二马达，12-第四马达，13-第三马达，14-控制板，15-姿态传感器，16-高度传感器，17-卫星定位单元，18-通信单元，19-遥控器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

参考图1所示，本发明实施例提供一种涡轮喷气式无人飞行器，包括：运载平台；

所述运载平台均匀分布有若干个涡轮喷气运载单元；

每个涡轮喷气运载单元包括转向机构、涡轮喷气发动机和马达；所述转向机构与运载平台连接；

所述马达与转向机构传动连接，所述涡轮喷气发动机设于转向机构。

本发明实施例通过在运载平台均匀分布涡轮喷气运载单元，通过马达控制转向机构转向，从而使转向机构上的涡轮喷气发动机转向，进而实现了对运载平台飞行方向的控制。该方式克服了现有的多旋翼无人飞行器运载物资或人至地理环境较差的地方带来的缺陷和问题，通过采用多个涡轮喷气式发动机组成的无人飞行器，解决了河流、雷区、峡谷等地面障碍无法快速运载物资、输送人员等难题，实现了特殊或紧急情况下的人员、物资快速运载。

可选地，运载平台为矩形结构。

进一步的，所述运载平台为可折叠运载平台。

进一步的，所述涡轮喷气运载单元的数量为4个；4个涡轮喷气运载单元分布于运载平台的四个角，每个涡轮喷气运载单元的转向机构与运载平台对应的角连接。

为了便于运载平台降落滑动，所述运载平台设有若干个万向轮。

本发明实施例提供一种运载系统，包括所述涡轮喷气式无人飞行器和控制系统；所述控制系统包括：

高度传感器，获取运载平台实时高度数据；

姿态传感器，获取运载平台实时姿态数据；

卫星定位单元，获取运载平台卫星实时定位信息数据；

通信单元，用于接收控制指令信息；以及

控制器，用于根据控制指令信息控制涡轮喷气运载单元；用于根据运载平台姿态数据控制各个涡轮发动机修正运载平台姿态以使运载平台维持平稳状态；

用于根据运载平台实时高度数据和卫星实时定位信息数据控制涡轮喷气运载单元以控制飞行方向完成起飞或降落。

进一步的，还包括遥控器，用于发送控制指令信息。

具体地，涡轮喷气式无人飞行器的运载系统包括涡轮喷气式无人机和运载系统；具体包括可折叠运载平台1、第一转向机构2、第二转向机构3、第四转向机构4、第三转向机构5、第一涡轮喷气发动机6、第二涡轮喷气发动机7、第四涡轮喷气发动机8、第三涡轮喷气发动机9、第一马达10、第二马达11、第四马达12、第三马达13、控制板14、姿态传感器15、高度传感器16、卫星定位单元17、通信单元18和遥控器19。

可折叠运载平台1背面四角对称安装有四个万向轮；

第一转向机构2、第二转向机构3、第四转向机构4和第三转向机构5对称安装在可折叠运载平台1的正面四角。

运载系统包括设有控制器的控制板14、姿态传感器15、高度传感器16、卫星定位单元17、通信单元18安装固定在可折叠运载平台1的背面；

第一涡轮喷气发动机6、第一马达10安装固定在第一转向机构2上，第二涡轮喷气发动机7、第二马达11安装固定在第二转向机构3上，第四涡轮喷气发动机8、第四马达12安装固定在第四转向机构4上，第三涡轮喷气发动机9、第三马达13安装固定在转向机构5上；

第一涡轮喷气发动机6、第二涡轮喷气发动机7、第四涡轮喷气发动机8、第三涡轮喷气发动机9、第一马达10、第二马达11、第四马达12、第三马达13、姿态传感器15、高度传感器16、卫星定位单元17、通信单元18与控制板14连接；通信模块18通过无线通信方式与遥控器19互相通信。

运载系统的工作原理同运载方法，此不赘述。

参考图2所示，本发明实施例还提供一种使用所述涡轮喷气式无人飞行器的运载方法，包括：

s101.根据运载平台姿态数据控制各个涡轮发动机修正运载平台姿态以使运载平台维持平稳状态；

s102.根据运载平台实时高度数据和卫星实时定位信息数据控制涡轮喷气运载单元以控制飞行方向完成起飞或降落。

从而，运载方法通过运载平台姿态数据、运载平台实时高度数据和卫星实时定位信息数据实现了对涡轮喷气式无人飞行器的飞行方向、升起和降落控制，从而解决了河流、雷区、峡谷等地面障碍无法快速运载物资、输送人员等难题。

进一步的，当需要前往目的的时，参考图3所示，所述运载方法，以控制板14上的控制器作为执行主体，包括：

s201.接收预设到达的目的的指令信息；

s202.根据所述目的的指令信息控制各个涡轮发动机以升空；

s203.根据运载平台姿态数据控制各个涡轮发动机修正运载平台姿态以使运载平台维持平稳状态；

s204.根据运载平台实时高度数据和卫星实时定位信息数据控制涡轮喷气运载单元以控制飞行方向；

s205.当到达预设目的后，根据下降指令控制涡轮喷气运载单元飞行方向以完成着陆。

返程时，同样按照上述方式返回即可。

以系统作为主体，运载方法的具体控制过程包括：

一、根据要到达的目的地，比如飞跃河流、布雷区、峡谷等要求，通过遥控器19设定到达目的地，然后通过无线传输方式传输给通信单元18；

二、通信模块18接收到任务指令后，将任务指令传输给控制板14进行解析；

三、控制板14根据解析结果给第一涡轮喷气发动机6、第二涡轮喷气发动机7、第四涡轮喷气发动机8和第三涡轮喷气发动机9发送指令，第一涡轮喷气发动机6、第二涡轮喷气发动机7、第四涡轮喷气发动机8和第三涡轮喷气发动机9开始升空；

四、在升空过程中，姿态传感器15实时采集平台姿态，如果平台出现倾斜，立即下达命令，由第一涡轮喷气发动机6、第二涡轮喷气发动机7、第四涡轮喷气发动机8和第三涡轮喷气发动机9进行相应修正，直至平台重新达到正常平稳状态；高度传感器16实时采集平台高度，当达到预定高度后，结合卫星定位单元17，通过第一马达10、第二马达11、第四马达12和第三马达13调整第一涡轮喷气发动机6、第二涡轮喷气发动机7、第四涡轮喷气发动机8和第三涡轮喷气发动机9的方向，从而控制飞行方向；

五、达到预设目的地后，通过第一马达10、第二马达11、第四马达12和第三马达13调整第一涡轮喷气发动机6、第二涡轮喷气发动机7、第四涡轮喷气发动机8和第三涡轮喷气发动机9的方向，遥控器发送下降指令，平台着陆。

六、根据同样过程，实现运载平台返回。

本发明实施例实现了河流、布雷区、峡谷等地面障碍的快速物资运载。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。