一种无人驾驶动力三角翼飞行器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种无人驾驶动力三角翼飞行器，包括机体、三角翼、动力系统、飞行控制系统、作业系统和起落架系统，所述飞行控制系统包括飞行执行机构、机上控制单元以及地面遥控单元，其中，所述飞行执行机构包括用于控制三角翼作俯仰运动的俯仰控制器和用于控制三角翼作横滚运动的横滚控制器；所述机上控制单元与俯仰控制器连接，用于控制三角翼的俯仰运动；与横滚控制器连接，用于控制三角翼的横滚运动；与动力系统连接，用于控制飞行器的航速；与地面遥控单元通过无线遥控方式连接，用于接收地面遥控单元的遥控信号。本发明的飞行器具有无需专用机场、无需专业飞行员、作业安全性较高、维护成本低以及有效载荷量大、滞空时间长等优点。
【专利说明】一种无人驾驶动力三角翼飞行器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞行器，具体涉及一种无人驾驶的动力三角翼飞行器。
【背景技术】
[0002]农业航空是现代农业的重要组成部分和反映农业现代化水平的重要标志之一。农用飞机航空作业具有效益高、速度快、突击能力强、防控效果好等优点，且不受作物长势的限制，可解决作物生长中后期地面机械难以下田作业的问题，例如:作物生长至封行后行垄不清晰，特别是对于玉米等高杆作物，玉米大喇叭口期高度一般都在1.2m以上，与拖拉机配套的普通悬挂式、牵引式喷杆喷雾机难以进入进行杀虫剂、杀菌剂、除草剂以及催熟脱叶齐U、增糖剂、叶面肥料等喷洒作业，尤其在丘陵山区交通不便、人烟稀少或内涝严重的地区，地面机械难以进入作业，航空作业可很好地解决这一难题。此外，与田间作业相比，飞机航空作业还有劳动用工少、作业成本低、不会留下辙印和损伤作物、不破坏土壤物理结构、不影响作物后期生长等特点，据统计报道，飞机航空作业与地面机械作业相比，每公顷可减少作物损伤及其他支出(油料、用水、用工、维修、折旧等)约105元(Skytractor.AerialApplication Services-Let us help you make money, http://www.skytractor.com/,2013-09-14)。
[0003]目前用于农业航空作业的飞行器主要包括有人驾驶的大型固定翼农用飞机、直升飞机、动力伞以及无人驾驶的微小型固定翼飞机、单旋翼直升飞机、非共轴多旋翼直升飞机、飞艇等。
[0004]有人驾驶的飞机作业效率高，但存在需要专用机场、维护成本高、往返机场加注药液周期长、航空管制严格等诸多问题。无人驾驶的飞机由于具有无需专用机场、专业飞行员、维护成本低以及航空管制少等特点，而且具有飞行高度低、作业效率及精度高、作业地形适应性广等优点，越来越在农业生产中得到广泛关注。
[0005]但无人驾驶的微小型固定翼飞机、单旋翼直升飞机、非共轴多旋翼直升飞机对于普通务农人员而言，价格仍显得昂贵，且危险性高，高速运转旋翼可能伤害到工作人员或农作物，操作不当很容易“摔机”，不仅造成飞机本身的重大损失，而且也给机上装备及地面作物带来严重毁坏，同时还会给地面作业人员带来安全威胁，因此，其使用的安全性问题是制约其快速发展的关键问题之一。此外，飞行器有效载荷量小、作业续航时间短也是制约其快速发展的另外两个关键问题。
[0006]飞艇相对来说价格适中，作业安全性相对更高，且易于维护，有效载荷量大，但是传统的飞艇结构存在抗风能力差、作业速度慢、灵活性差等问题。特别是在航拍遥感作业时，由于航空拍摄对机体的稳定性要求很高，传统的气艇结构一般多采用传统的单气囊流线型结构，飞艇艇体的立面比较高，而挂载的遥感信息采集设备相对重心比较低，这种不够紧凑的结构极大地影响了空中作业的稳定性，尤其是在有自然风干扰的气象条件下晃动非常明显。
[0007]有人驾驶动力三角翼也称动力悬挂滑翔机,从动力伞翼机发展而来的，是一种带有动力的具有良好滑翔性能的轻型飞行器，三角机翼与机身通过悬挂方式进行连接，发动机带动螺旋桨为机身提供推进力，飞行员通过移动机身与机翼的相对重心位置实现操纵，在失去动力的情况下仍能通过滑翔安全着陆。与有人驾驶的固定翼飞机相比，它具有结构简单、体积小、重量轻、造价低廉、可快速拆装折叠易转场运输等特点，且对跑道要求较低，起降滑跑距离较短，目前在航空运动、表演、航拍、喷洒农药和森林防火等方面得到了应用。但有人驾驶动力三角翼飞行器用于农业航空也存在一些问题:虽然动力三角翼的操控比现有的固定翼飞机简单了许多，但仍需专业飞行员在机上驾驶，作业过程中飞行员的安全性(包括飞行安全、因驾驶仓难以密封易造成药液污染等)是首要问题；其次，驾驶员自身的体重影响了整个飞行器的有效载荷量，增加了整机的重量，从而增加了动力的消耗，同时降低了飞行器的滞空时间；此外，通常还需要一条长约IOOm以上的简易跑道，而在农田作业区域要找到符合这一条件的跑道并不容易。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人驾驶的动力三角翼飞行器，该无人驾驶的动力三角翼飞行器继承了有人驾驶三角翼飞行器的优点，同时由于无需搭乘飞行员在机上进行直接操纵，提高了作业人员的安全性，同时由于减轻了飞行器的自重，提高了飞行器的有效载荷量和滞空时间，并有效缩短飞行器起降时的滑跑距离，降低了对跑道的要求。具有无需专用机场、无需专业飞行员、作业安全性较高、机动灵活性较高、维护成本低以及有效载荷量大、滞空时间长等优点。
[0009]本发明实现上述目的的技术方案为:
[0010]一种无人驾驶动力三角翼飞行器，包括机体、三角翼、动力系统、飞行控制系统、作业系统和起落架系统，其中:
[0011]所述三角翼设置在机体上方，所述动力系统设置在机体的尾部，所述作业系统和起落架系统设置在机体的底部；
[0012]所述飞行控制系统包括飞行执行机构、机上控制单元以及地面遥控单元，其中:
[0013]所述飞行执行机构包括用于控制三角翼作俯仰运动的俯仰控制器和用于控制三角翼作横滚运动的横滚控制器；
[0014]所述机上控制单元与俯仰控制器连接，用于控制三角翼的俯仰运动；与横滚控制器连接，用于控制三角翼的横滚运动；与动力系统连接，用于控制飞行器的航速；与地面遥控单元通过无线遥控方式连接，用于接收地面遥控单元的遥控信号；
[0015]所述地面遥控单元通过无线遥控方式与机上控制单元通信，用于向机上控制单元发送控制信号，并接收机上控制单元的反馈信息。
[0016]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述俯仰控制器包括俯仰电机、电机安装座和俯仰连接器，其中，所述俯仰电机为推杆电机，该推杆电机铰接在电机安装座上，该电机安装座固定在机体上；所述俯仰连接器具有相互铰接的两端，其中一端与推杆电机的推杆连接，另一端与三角翼连接；
[0017]所述横滚控制器包括横滚电机、电机安装座和横滚连接器，其中，所述电机安装座固定在机体上，所述横滚电机通过轴承安装在电机安装座上，该横滚电机通过横滚连接器与三角翼连接，该横滚连接器内设有可带动三角翼进行横滚运动的传动机构。[0018]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述三角翼包括三角骨架和塔架，其中:
[0019]所述三角骨架包括龙骨、横梁和两个前缘梁，两个前缘梁与横梁相互固接，构成三角形，龙骨一端固接于两个前缘梁的交点处，另一端固接于横梁与龙骨的垂直相交点处；该三角骨架上蒙有翼面，翼面下方布置有两根以上翼肋；
[0020]塔架竖直固定安装于三角骨架上方，塔架的底端与龙骨固接，塔架的顶端通过张线分别与三角骨架的各顶点连接。
[0021]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述俯仰电机为双推杆电机；所述横滚电机为舵机；所述横滚连接器内的传动机构为齿轮传动机构或链条传动机构或同步带传动机构。
[0022]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述俯仰连接器连接在三角翼的龙骨上；所述横滚电机的外壳的顶部设有轴套，所述三脚架的龙骨穿过该轴套。
[0023]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述机上控制单元包括飞行器位姿传感器模块、飞行指令决策模块、数据输入接口、数据输出接口以及电源模块；其中:
[0024]所述数据输入接口用于通过无线方式与地面遥控单元连接，接收地面遥控指令；
[0025]所述飞行指令决策模块用于根据地面遥控指令及飞行器位姿传感器模块的数据形成飞行姿态控制量信号，通过数据输出接口将控制信号输出到飞行控制执行机构，以控制三角翼相对于机体进行前后俯仰、左右横滚运动，控制飞行器的航向；
[0026]所述飞行指令决策模块还用于根据地面遥控指令及飞行器位姿传感器模块的数据形成飞行速度控制量信号，通过数据输出接口将控制信号输出到动力系统，以实现飞行器的速度控制；
[0027]所述电源模块用于为整个机上控制单元及飞行执行机构提供电力。
[0028]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述飞行器位姿传感器模块包括以下中的两种或两种以上传感器的组合:
[0029]速度传感器，用于获取表征飞行器实时飞行速度的数据；
[0030]高度传感器，用于获取表征飞行器实时飞行高度的数据；
[0031]航向传感器，用于获取表征飞行器实时飞行方向的数据；
[0032]位置传感器，用于获取表征飞行器实时三维位置坐标的数据。
[0033]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述动力系统为燃油或蓄电池动力螺旋桨航空发动机；所述作业系统是农业物料喷洒系统或航空拍摄系统。
[0034]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述三角骨架、塔架以及翼肋采用铝合金或碳纤维材料制成；所述翼面为中空的多腔体结构，将三角骨架及翼肋包含安装于其中，中空的多腔体中充满比重低于空气的气体。
[0035]本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器，其中，所述起落架系统包括车轮和起落架，所述车轮通过起落架与机体连接。
[0036]本发明的无人驾驶的动力三角翼飞行器与现有技术相比具有以下的有益效果:
[0037]1、继承了有人驾驶三角翼飞行器的优点，具有结构简单、体积小、重量轻、造价低廉、可快速拆装折叠易转场运输等特点；
[0038]2、由于无需搭乘飞行员在机上进行直接操纵，提高了作业人员的安全性，同时由于减轻了飞行器的自重，提高了飞行器的有效载荷量和滞空时间，提高了作业效率，并有效缩短飞行器起降时的滑跑距离，降低了对跑道的要求；
[0039]3、具有无需专用机场、无需专业飞行员、作业安全性较高、机动灵活性较高、维护成本低以及有效载荷量大、滞空时间长等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1?图4为本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器的一个【具体实施方式】的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为左视图，图3为俯视图，图4为立体图。
[0041]图5为图4的局部放大图。
[0042]图6为图1?图4所示实施方式的立体爆炸图。
[0043]图7为图1?图4所示实施方式中俯仰控制器的立体结构示意图。
[0044]图8为图1?图4所示实施方式中横滚控制器的立体结构示意图。
[0045]图9为图1?图4所示实施方式中显示作业系统的结构示意图。
[0046]图10为图1?图4所示实施方式中的电原理框图。
[0047]图11为本发明的无人驾驶动力三角翼飞行器用于农药喷施作业的另一个【具体实施方式】的结构示意图。
【具体实施方式】
[0048]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0049]实施例1
[0050]参见图1?图9，本实施例的无人驾驶动力三角翼飞行器主要由机体1、三角翼2、动力系统3、飞行控制系统、作业系统6和起落架系统7构成。
[0051]参见图1?图9，所述机体I为由金属材料或工程塑料制成的框架结构，机上各个部件均设置在该机体I上。其中，所述三角翼2设置在机体I的上方，动力系统3设置在机体I的尾部，作业系统6和起落架系统7设置在机体I的底部。
[0052]参见图1?图6和图9，所述三角翼2主要由三角骨架21和塔架22构成，其中，所述三角骨架21包括龙骨211、横梁212和两个前缘梁213，两个前缘梁213与横梁212相互固接，构成三角形；所述龙骨211沿飞行器的纵向延伸，该龙骨211 —端固接于两个前缘梁213的交点处，另一端固接于横梁212与龙骨211的垂直相交点处；该三角骨架21上蒙有翼面，翼面下方布置有两根以上翼肋。所述塔架22竖直固定安装于三角骨架21上方，塔架22的底端与龙骨211固接，塔架22的顶端通过张线分别与三角骨架21的各顶点连接。所述三角骨架21、塔架22以及翼肋采用铝合金或碳纤维材料制成；所述翼面为中空的多腔体结构，将三角骨架21及翼肋包含安装于其中，中空的多腔体中充满比重低于空气的气体。上述三角翼2具有结构简单、便于制作等优点。
[0053]参见图1?图10，所述飞行控制系统包括飞行执行机构、机上控制单元以及地面遥控单元，其中，飞行控制系统设置于总控机箱5内。
[0054]参见图1?图7，所述飞行执行机构4包括用于控制三角翼2作俯仰运动的俯仰控制器41和用于控制三角翼2作横滚运动的横滚控制器42。所述俯仰控制器41主要由俯仰电机412、电机安装座413和俯仰连接器411组成，其中，所述俯仰电机412为双推杆电机，两个电机的底部铰接在电机安装座413上，该电机安装座413固定在机体I上；所述俯仰连接器411具有相互铰接的两端，其中一端与推杆电机的推杆连接，另一端通过一个连接套与三角翼2连接。
[0055]参见图1?图6和图8，所述横滚控制器42设置于俯仰控制器41的后侧，该横滚控制器42主要由横滚电机421、电机安装座422和横滚连接器423构成，其中，所述电机安装座422固定在机体I上，所述横滚电机421为舵机，该横滚电机421的外壳通过轴承425安装在电机安装座422上，使得横滚电机421可以相对电机安装座422进行转动，该转动部位构成三角翼2俯仰运动的转动点；横滚电机421的外壳的顶部设有轴套424，所述三角翼2中的龙骨211穿过该轴套，形成三角翼2横滚时的支承点；所述横滚电机421通过横滚连接器423与三角翼2的龙骨211连接，该横滚连接器423内设有可带动三角翼2进行横滚运动的传动机构，该传动机构为齿轮传动机构，由该齿轮传动机构将横滚电机421的动力传递到龙骨211上，从而带动三角翼2作横滚运动。
[0056]上述飞行执行机构4的工作原理是:由俯仰电机412的推杆的伸缩运动推动三角翼2绕着横滚电机421与电机安装座422之间的轴承连接点转动，实现俯仰运动；横滚电机421的输出运动通过横滚连接器423转变为带动龙骨211转动的运动，从而实现三角翼2的左右横滚运动。上述俯仰控制器41和横滚控制器42具有结构简单、运动精度高以及便于控制等优点。
[0057]参见图10，所述机上控制单元包括飞行器位姿传感器模块、飞行指令决策模块、数据输入接口、数据输出接口以及电源模块。所述数据输入接口用于通过无线方式与地面遥控单元连接，接收地面遥控指令，本实施例中该数据输入接口为无线数传电台，采用NanoIP系列，工作频段为902?928MHz，无遮挡时传输距离50km，传输速率可达1.2Mkps。
[0058]参见图10，所述飞行指令决策模块用于根据地面遥控指令及飞行器位姿传感器模块的数据形成飞行姿态控制量信号，通过数据输出接口将控制信号输出到飞行控制执行机构，具体地是控制俯仰电机和横滚电机的运动，从而控制三角翼2相对于机体I进行前后俯仰、左右横滚运动，实现飞行器航向的控制。此外，所述飞行指令决策模块还用于根据地面遥控指令及飞行器位姿传感器模块的数据形成飞行速度控制量信号，通过数据输出接口将控制信号输出到动力系统3，以实现飞行器的速度控制。本实施例中所述飞行指令决策模块采用ARM系列单片机系统，作为数据输出接口的一部分，该系统已装配有CAN总线及通用串行接口，飞行指令决策模块通过上述接口分别与俯仰电机、横滚电机以及动力系统控制接口连接。
[0059]参见图10，所述飞行器位姿传感器模块用于检测飞行器当前的飞行状态，包括飞行速度、飞行高度、飞行方向以及三维位置坐标等参数，并将该飞行状态数据传输给该飞行指令决策模块；该飞行器位姿传感器模块由以下的传感器组合而成:速度传感器，用于获取表征飞行器实时飞行速度的数据；高度传感器，用于获取表征飞行器实时飞行高度的数据；航向传感器，用于获取表征飞行器实时飞行方向的数据；位置传感器，用于获取表征飞行器实时三维位置坐标的数据。本实施例中飞行器位姿传感器模块中包括GPS、陀螺仪和电子罗盘。GPS采用Trimble Lassen IQ GPS机载模块，作为位置、高度及速度传感器用于获取飞行器实时三维位置坐标、飞行高度及飞行速度；陀螺仪采用Tarot ZYX-GS三轴陀螺仪，作为姿态传感器用于获取飞行器实时的俯仰、横滚等角度姿态信息；电子罗盘采用霍尼韦尔HMR3000数字电子罗盘，作为航向传感器用于获取飞行器的飞行方向。
[0060]参见图10，所述的数据输出接口还装配有无线数传模块，该无线数传模块为NanoIP系列，工作频段为902?928MHz，无遮挡时传输距离50km，传输速率可达1.2Mkps。地面控制单元及其他监控设备可通过该无线数传模块接收机上控制单元的反馈信息，包括飞行器实时的三维位置坐标、飞行高度、飞行速度、俯仰横滚等角度姿态、飞行航向等数据，可实现飞行器作业状态的监控及事后数据分析。
[0061]参见图10，所述电源模块用于为整个机上控制单元及飞行执行机构4提供电力，本实施例中该电源模块采用聚合物锂动力电池。
[0062]参见图1?图6和图9，所述动力系统3为燃油或蓄电池动力螺旋桨航空发动机，用于为飞行器提供飞行动力。本实施例中动力系统采用聚合物锂动力电池螺旋桨航空发动机，具有重量轻、震动小、噪声小等特点。
[0063]参见图1?图6和图9，所述起落架系统7包括三个车轮和起落架，车轮通过起落架连接在机体I的底部。
[0064]参见图9，所述作业系统6包括航拍摄像机，该航拍摄像机通过安装支架连接在机体I的前底部，使得本实施例的飞行器可以用于航拍作业。
[0065]下面结合具体的应用例子对本实施例的无人驾驶动力三角翼飞行器用于航拍作业的工作过程作详细的描述。
[0066](I)起飞前准备工作:
[0067]根据飞行日常检查表上所列项目对飞行器的各部件进行详细检查，并确认飞行器是否适航，包括动力系统的运转情况、地面遥控单元与机上控制单元之间遥控通信的有效性、地面遥控单元对机上飞行控制执行机构的操控性、俯仰控制器和横滚控制器的动作到位性、飞行航线的规划等。
[0068](2)起飞操作:
[0069]飞行器动力系统启动后，飞行控制系统包含“手动控制起飞”和“自动控制起飞”两种遥控起飞操作模式。若在“手动控制起飞”模式下，由飞控手操纵地面遥控单元的速度操作手柄，控制飞行器向前直线滑跑，飞控手根据机上控制单元反馈的速度信息判断飞行器的适宜升空时机，一旦条件满足要求，操纵俯仰控制手柄提升三角翼的迎角，使飞行器顺利升空。若在“自动控制起飞”模式下，首先由飞控手根据所规划的飞行航线将航路点信息输入飞行控制系统，飞控手打开确认起飞按钮后，飞行器自主进入直线滑跑起飞状态，机上控制单元自主控制飞行器向前直线滑跑，并根据飞行器位姿传感器模块反馈的速度信息判断飞行器的适宜升空时机，一旦条件满足要求，自主操纵俯仰控制控制器提升三角翼的迎角，使飞行器顺利升空。上述两种模式可由地面飞控手通过操纵地面控制单元随时进行切换。
[0070](3)空中作业控制及监测:
[0071]飞行器升空后，飞行控制系统包含“手动控制飞行作业”和“自动控制飞行作业”两种遥控飞行操作模式。若在“手动控制飞行作业”模式下，由飞控手操纵地面遥控单元的速度及航向操作手柄，控制飞行器的速度及航向，以保证飞行器按照既定的飞行作业航线行进，同时由第二飞控手根据作业的要求遥控控制机上的航拍摄像机，完成指定的航拍作业任务。若在“自动控制飞行作业”模式下，飞机升空稳定平飞后，飞行器进入自主飞行控制状态，机上控制单元自主根据预设的航路点顺序控制飞行器依次飞行，并根据飞行器位姿传感器模块反馈的位姿信息判断飞行器状态及相对于下一个目标航路点的位置，决策出下一时钟周期内对飞行控制执行机构的控制量，自主操纵飞行器沿着既定航线行进，同时根据作业的要求通过自动触发装置控制机上的航拍摄像机，完成指定的航拍作业任务。上述两种模式可由地面飞控手通过操纵地面控制单元随时进行切换。
[0072](4)降落操作:
[0073]飞行器进入降落阶段，考虑到降落操作的复杂性及飞行器的安全性要求，本实施例中飞行控制系统采用手动控制降落操作模式，由飞控手操纵地面遥控单元的速度和俯仰操作手柄，控制飞行器减速并俯冲，飞控手根据机上控制单元反馈的速度及位姿信息判断飞行器的适宜着陆时机，一旦条件满足要求，操纵俯仰控制手柄减小三角翼的迎角，使飞行器顺利着陆。
[0074]实施例2
[0075]参见图11，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，所述作业系统6包括施药装置，该施药装置通过安装支架连接在机体I的前底部，使得本实施例的飞行器可以用于农药喷施作业，该施药装置设有喷杆。
[0076]本实施例上述以外的其他实施方式参照实施例1进行。
[0077]上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，包括机体、三角翼、动力系统、飞行控制系统、作业系统和起落架系统，其中: 所述三角翼设置在机体上方，所述动力系统设置在机体的尾部，所述作业系统和起落架系统设置在机体的底部； 所述飞行控制系统包括飞行执行机构、机上控制单元以及地面遥控单元，其中: 所述飞行执行机构包括用于控制三角翼作俯仰运动的俯仰控制器和用于控制三角翼作横滚运动的横滚控制器； 所述机上控制单元与俯仰控制器连接，用于控制三角翼的俯仰运动；与横滚控制器连接，用于控制三角翼的横滚运动；与动力系统连接，用于控制飞行器的航速；与地面遥控单元通过无线遥控方式连接，用于接收地面遥控单元的遥控信号； 所述地面遥控单元通过无线遥控方式与机上控制单元通信，用于向机上控制单元发送控制信号，并接收机上控制单元的反馈信息。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述俯仰控制器包括俯仰电机、电机安装座和俯仰连接器，其中，所述俯仰电机为推杆电机，该推杆电机铰接在电机安装座上，该电机安装座固定在机体上；所述俯仰连接器具有相互铰接的两端，其中一端与推杆电机的推杆连接，另一端与三角翼连接； 所述横滚控制器包括横滚电机、电机安装座和横滚连接器，其中，所述电机安装座固定在机体上，所述横滚电机通过轴承安装在电机安装座上，该横滚电机通过横滚连接器与三角翼连接，该横滚连接器内设有可带动三角翼进行横滚运动的传动机构。
3.根据权利要求2所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述三角翼包括三角骨架和塔架，其中:· 所述三角骨架包括龙骨、横梁和两个前缘梁，两个前缘梁与横梁相互固接，构成三角形，龙骨一端固接于两个前缘梁的交点处，另一端固接于横梁与龙骨的垂直相交点处；该三角骨架上蒙有翼面，翼面下方布置有两根以上翼肋； 塔架竖直固定安装于三角骨架上方，塔架的底端与龙骨固接，塔架的顶端通过张线分别与三角骨架的各顶点连接。
4.根据权利要求2所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述俯仰电机为双推杆电机；所述横滚电机为舵机；所述横滚连接器内的传动机构为齿轮传动机构或链条传动机构或同步带传动机构。
5.根据权利要求3所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述俯仰连接器连接在三角翼的龙骨上；所述横滚电机的外壳的顶部设有轴套，所述三脚架的龙骨穿过该轴套。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述机上控制单元包括飞行器位姿传感器模块、飞行指令决策模块、数据输入接口、数据输出接口以及电源模块；其中: 所述数据输入接口用于通过无线方式与地面遥控单元连接，接收地面遥控指令； 所述飞行指令决策模块用于根据地面遥控指令及飞行器位姿传感器模块的数据形成飞行姿态控制量信号，通过数据输出接口将控制信号输出到飞行控制执行机构，以控制三角翼相对于机体进行前后俯仰、左右横滚运动，控制飞行器的航向；所述飞行指令决策模块还用于根据地面遥控指令及飞行器位姿传感器模块的数据形成飞行速度控制量信号，通过数据输出接口将控制信号输出到动力系统，以实现飞行器的速度控制； 所述电源模块用于为整个机上控制单元及飞行执行机构提供电力。
7.根据权利要求6所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述飞行器位姿传感器模块包括以下中的两种或两种以上传感器的组合: 速度传感器，用于获取表征飞行器实时飞行速度的数据； 高度传感器，用于获取表征飞行器实时飞行高度的数据； 航向传感器，用于获取表征飞行器实时飞行方向的数据； 位置传感器，用于获取表征飞行器实时三维位置坐标的数据。
8.根据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述动力系统为燃油或蓄电池动力螺旋桨航空发动机；所述作业系统是农业物料喷洒系统或航空拍摄系统。
9.根据权利要求3所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述三角骨架、塔架以及翼肋采用铝合金或碳纤维材料制成；所述翼面为中空的多腔体结构，将三角骨架及翼肋包含安装于其中，中空的多腔体中充满比重低于空气的气体。
10.根 据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器，其特征在于，所述起落架系统包括车轮和起落架，所述车轮通过起落架与机体连接。
【文档编号】B64C31/032GK103847963SQ201410072307
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】周志艳, 何尧楷, 罗锡文, 臧英, 汪沛, 李继宇, 陈盛德 申请人:华南农业大学