专利名称：降落伞用安全降落系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动控制技术领域，尤其是涉及一种降落伞用安全降落系统。
背景技术：
在现在的军事训练和体育比赛中，所使用的降落伞通常是机械控制方式，降落伞 打不开的情况时有发生，对于有经验的士兵或者运动员来说，在主伞打不开的情况下，他们 可以从容镇定的打开备份伞，不会受伤，也不会有生命危险，但是，有些新兵则在紧张中变 得手忙脚乱、不知所措，浪费了宝贵的时间，同时也有可能因此而导致受伤，甚至危及生命， 造成不可挽回的损失。因此急需开发一种智能化程度高、可靠性高、误差小，意外情况下能 够实现安全保护功能的降落伞。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种降落 伞用安全降落系统，其结构简单，设计合理，智能化程度高，操作便捷，响应速度快，可靠性 高，误差小，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种降落伞用安全降落系 统，其特征在于包括处理单元和给系统各用电单元供电的供电单元，所述处理单元的输入 端接对系统参数进行输入设定的参数设置及输入单元、对降落伞的降落加速度进行实时检 测的加速度传感器和对系统故障进行检测的故障检测单元，所述处理单元的输出端接对系 统工作状态及系统参数进行实时显示的显示单元、对系统故障进行报警的报警单元和对降 落伞的打开进行驱动的电动执行单元，所述处理单元接收参数设置及输入单元所输入的参 数信息、加速度传感器所检测到的加速度信号和故障检测单元所检测到的故障信息并经过 分析处理后输出相应的控制信号给显示单元、报警单元和电动执行单元；所述电动执行单 元由主伞电动执行单元和副伞电动执行单元构成；所述供电单元由主电源、与主电源相接 的备份电源和分别与主电源及备份电源相接的双电源切换电路构成。所述处理单元为单片机。所述单片机为芯片AT89C51。所述参数设置及输入单元为键盘输入电路或触摸屏输入电路。所述加速度传感器为美新半导体公司生产的Mems加速度传感器。所述显示单元为点阵式液晶显示电路。所述报警单元为声光报警电路。[0011 ] 所述主伞电动执行单元和副伞电动执行单元均为内部集成有电磁驱动芯片的电磁阀。所述主电源为一次性干电池，所述备份电源为充放电锂电池。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、结构简单，设计合理本实用新型由加速度传感器、处理单元、供电单元、显示单3元、故障检测单元和报警单元构成，系统结构简单，设计合理，功能完备。2、智能化程度高本实用新型将自动控制技术应用于降落伞上，使降落伞具有了 安全保护功能，且能在降落过程中，通过处理单元的控制，自动实现电动打开主伞、电动打 开副伞、强制打开副伞的三重安全防护措施，还具有意外情况下自动打开副伞功能，具有定 高度自动打开降落伞功能，具有定时开伞功能，具有故障检测及报警功能，智能化程度高。3、操作便捷本实用新型本身结构简单，只需要对原有装备做少量的改进便可实 用本实用新型所述的安全降落系统，操作便捷。4、响应速度快，可靠性高，误差小本实用新型采用Mems加速度传感器作为敏感 源，并采用成熟的单片机为处理器，系统响应速度快，抗干扰性能好，工作更加安全，可靠， 定高度开伞和定时开伞的误差小。5、使用效果好，便于推广使用本实用新型不仅具有定时、定高度及意外情况下打 开副伞等功能，保障了降落伞使用人员的安全，而且其自身还具有系统故障检测和报警功 能，能对系统工作状态和系统参数进行实时显示，实现了双电源供电功能，为系统的安全使 用提供了更多的保障，使用效果好，能够广泛应用于各种降落伞上。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构框图。附图标记说明1-处理单元； 2-参数设置及输入单元；4-故障检测单元；5-显示单元；7-电动执行单元；7-1-主伞电动执行单元；8-供电单元； 8-1-主电源；8-3-双电源切换电路。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括处理单元1和给系统各用电单元供电的供电单元8， 所述处理单元1的输入端接对系统参数进行输入设定的参数设置及输入单元2、对降落伞 的降落加速度进行实时检测的加速度传感器3和对系统故障进行检测的故障检测单元4， 所述处理单元1的输出端接对系统工作状态及系统参数进行实时显示的显示单元5、对系 统故障进行报警的报警单元6和对降落伞的打开进行驱动的电动执行单元7，所述处理单 元1接收参数设置及输入单元2所输入的参数信息、加速度传感器3所检测到的加速度信 号和故障检测单元4所检测到的故障信息并经过分析处理后输出相应的控制信号给显示 单元5、报警单元6和电动执行单元7 ；所述电动执行单元7由主伞电动执行单元7-1和副 伞电动执行单元7-2构成；所述供电单元8由主电源8-1、与主电源8-1相接的备份电源8-2 和分别与主电源8-1及备份电源8-2相接的双电源切换电路8-3构成。如图1所示，本实施例中，所述处理单元1为单片机。所述单片机为芯片AT89C51。3-加速度传感器；6-报警单元；7-2-副伞电动执行单 元；8-2-备份电源；所述参数设置及输入单元2为键盘输入电路或触摸屏输入电路。所述加速度传感器3为美 新半导体公司生产的Mems加速度传感器，Mems加速度传感器能抵抗50000g冲击，远远大 于降落伞打开时产生的加速度冲击，Mems加速度传感器的工作温度也能满足高空跳伞时的 环境温度，降落伞打开时加速度与未打开时加速度差值很大，而该系列传感器能检测到Img 的信号，所以分辨率完全满足要求，且频率响应也能符合要求。所述显示单元5为点阵式液 晶显示电路，正常显示内容为系统工作状态(即正常、报警)、系统参数和时间。所述报警单 元6为声光报警电路，由一个红光LED灯，一个蜂鸣器及其外围电路构成，报警时蜂鸣器发 出报警音，同时，LED灯不断闪烁。所述主伞电动执行单元7-1和副伞电动执行单元7-2均 为内部集成有电磁驱动芯片的电磁阀，在处理单元1发出开伞信号后，电磁阀在电磁信号 的驱动下分离，从而强制主伞或副伞打开。所述主电源8-1为一次性干电池，所述备份电源 8-2为充放电锂电池，主电源8-1可以为备份电源8-2充电。本实用新型的工作过程是跳伞前，跳伞员通过参数设置及输入单元2开启系统 并设置系统参数，例如，设置跳伞的初始高度&和跳伞员手动打开伞的最晚时间、，处理单 元1接收参数设置及处理单元2所输入的Iitl和、并根据预先设定好的算法计算、的设置 是否合理，若不合理则输出控制信号给显示单元5，显示单元5上显示输入不合理，并提示 更改、；跳伞时，加速度传感器3检测到加速度突变信号后，输出给处理单元2并触发处理 单元2中的计时器开始计时，同时，显示单元5实时显示此时的系统工作状态和系统参数， 加速度传感器3通过检测跳伞运动员加速度的改变量来判定降落伞是否打开，若加速度传 感器3在、时间内检测到降落伞打开信号，则处理单元2停止程序运行，关闭系统；若加速 度传感器3在、时间后仍未检测到降落伞打开信号，则处理单元2按一定时间间隔发出控 制信号给电动执行单元7依次执行三重安全措施，即电动打开主伞，电动打开副伞，强制打 开副伞，若其中任一个过程检测到降落伞打开信号，则处理单元2停止后续程序运行，关闭 系统。其中，降落伞打开的方式为电磁阀，在处理单元1发出开伞信号后，电磁阀在电磁信 号的驱动下分离，从而强制降落伞打开。在本实用新型的工作过程中，故障检测单元4 一直对系统故障进行检测，系统故 障类型包括1、主电源8-1不能正常工作；2、主电源8-1和备份电源8-2均不能正常工作； 3、主伞电动执行单元7-1在处理单元2发出开伞信号后未执行开伞动作，主伞未开启；4、副 伞电动执行单元7-2在处理单元2发出开伞信号后未执行开伞动作，副伞未开启。故障检 测单元4检测到系统的以上四种故障后，处理单元1接收故障检测单元输出的故障信息，并 发出报警控制信号给报警单元4，报警单元4发出声光报警信号，同时，处理单元1输出控制 信号给显示单元5，显示单元5上显示此时的系统工作状态为报警状态。综上所述，本实用新型以Mems加速度传感器为核心器件，通过加速度传感器3对 跳伞员加速度的改变量的检测来判定降落伞是否打开，即跳伞员目前的状态是否安全，从 而控制三重安全措施来保障跳伞者的生命安全，提高跳伞的安全系数。其特点总结如下1、 具有意外情况下自动打开副伞功能；2、具有定高度自动打开降落伞功能；3、具有定时开伞 功能；4、具有抗干扰性高、体积小、携带方便、操作简单等特点；5、实现了双电源供电和故 障报警功能，功能完备，对于保障伞降人员的生命安全具有重大的意义。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种降落伞用安全降落系统，其特征在于包括处理单元(1)和给系统各用电单元 供电的供电单元(8)，所述处理单元(1)的输入端接对系统参数进行输入设定的参数设置 及输入单元O)、对降落伞的降落加速度进行实时检测的加速度传感器( 和对系统故障 进行检测的故障检测单元G)，所述处理单元(1)的输出端接对系统工作状态及系统参数 进行实时显示的显示单元(5)、对系统故障进行报警的报警单元(6)和对降落伞的打开进 行驱动的电动执行单元(7)，所述处理单元(1)接收参数设置及输入单元( 所输入的参 数信息、加速度传感器C3)所检测到的加速度信号和故障检测单元(4)所检测到的故障信 息并经过分析处理后输出相应的控制信号给显示单元(5)、报警单元(6)和电动执行单元 (7)；所述电动执行单元(7)由主伞电动执行单元(7-1)和副伞电动执行单元(7- 构成； 所述供电单元⑶由主电源(8-1)、与主电源(8-1)相接的备份电源(8-2)和分别与主电源 (8-1)及备份电源(8-2)相接的双电源切换电路(8-3)构成。
2.按照权利要求1所述的降落伞用安全降落系统，其特征在于所述处理单元(1)为 单片机。
3.按照权利要求2所述的降落伞用安全降落系统，其特征在于所述单片机为芯片 AT89C51。
4.按照权利要求1所述的降落伞用安全降落系统，其特征在于所述参数设置及输入 单元( 为键盘输入电路或触摸屏输入电路。
5.按照权利要求1所述的降落伞用安全降落系统，其特征在于所述加速度传感器(3) 为美新半导体公司生产的Mems加速度传感器。
6.按照权利要求1所述的降落伞用安全降落系统，其特征在于所述显示单元(5)为 点阵式液晶显示电路。
7.按照权利要求1所述的降落伞用安全降落系统，其特征在于所述报警单元(6)为 声光报警电路。
8.按照权利要求1所述的降落伞用安全降落系统，其特征在于所述主伞电动执行单 元(7-1)和副伞电动执行单元(7-2)均为内部集成有电磁驱动芯片的电磁v阀。
9.按照权利要求1所述的降落伞用安全降落系统，其特征在于所述主电源(8-1)为 一次性干电池，所述备份电源(8- 为充放电锂电池。
专利摘要本实用新型公开了一种降落伞用安全降落系统，包括处理单元和供电单元，处理单元的输入端接参数设置及输入单元、加速度传感器和故障检测单元，处理单元的输出端接显示单元、报警单元和电动执行单元，处理单元接收参数设置及输入单元输入的参数信息、加速度传感器检测到的加速度信号和故障检测单元检测到的故障信息并经过分析处理后输出相应控制信号给显示单元、报警单元和电动执行单元；电动执行单元由主伞电动执行单元和副伞电动执行单元构成；供电单元由主电源、与主电源相接的备份电源和分别与主电源及备份电源相接的双电源切换电路构成。本实用新型结构简单，设计合理，智能化程度高，操作便捷，响应速度快，可靠性高，误差小，便于推广使用。
文档编号B64D17/54GK201834211SQ20102058323
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者安丹, 杨东辉, 陈海东 申请人:杨东辉, 陈海东