一种可空中自主收放子母式无人机收放舱

本发明涉及无人飞行器，具体涉及一种可空中自主收放子母式无人机收放舱。

背景技术：

1、由于无人机具有方便灵活、可通过性强、成本低廉等特点，目前在灾后救援、农业种植、环境监测、交通监视、侦察打击等军民领域均有着重要作用。然而，小型无人机由于受能源的限制，通常具有航程短、续航时间短、载重能力差等特点，在实际应用中受到许多局限。

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3、近年来，随着自动化智能化技术的发展与旋翼无人机的大量应用，对于可空中自主回收与释放的子母式无人机系统得到了人们广泛的关注。现有的子母式无人机系统，可以实现空基自主释放，但很难实现空基自主回收。这是由于固定翼构型飞行器无法低速飞行，因此无人子机需要在无人母机下洗干扰下与无人母机保证同步高速飞行，这对无人子母机双方的精准定位与协同能力、无人子机的机动高速前飞能力与抗干扰稳定飞行能力都提出了相当大的要求。而旋翼构型的飞行器，在空中想实现对小型无人子机的释放与回收，也会面临效率低下、精度难以保证等许多困难。

4、综上，现有技术存在无人子机的释放与回收的精度、效率和成功率较低的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种可空中自主收放子母式无人机收放舱，解决了现有技术中无人子机的释放与回收的精度、效率和成功率较低的问题。

2、为拓展小型无人机的作业场景，延长小型无人机的续航时间，增强小型无人机的任务效能并降低系统成本，本发明就可空中自主释放与回收、高空间利用率的无人子母式飞行系统设计了一款无人子机收放舱，利用大型无人母机配备该收放舱来携带多个小型无人子机的方式，运送无人子机到达特定任务场景执行任务。

3、本发明提供了一种可空中自主收放子母式无人机收放舱，包括收放舱外壳(1)、回收网(2)和限位装置，内部采用纵列式叠放设计装载无人子机(3)；其中，收放舱外壳(1)顶部具有用于无人子机(3)进出的开口；所述限位装置随无人子机(3)起飞时纵向运动自动解除；所述限位装置包括侧面限位器(5)和底面限位器(6)，分别用于限制纵列式叠放的无人子机(3)的横纵向移动和上下移动，用于避免由于无人子机(3)在舱内产生相对运动导致的无法从舱内正常释放；

4、回收网(2)为设置在收放舱外壳(1)的顶部开口处两侧的网状结构，用于当无人子机(3)未成功落入子母式无人机收放舱内时，经回收网(2)带回；

5、子母式无人机收放舱还包括内部框架(4)，用于增加子母式无人机收放舱的强度。

6、进一步地，收放舱外壳(1)为分体式，包括前后各一片壳体，两侧各两片壳体，通过螺钉安装在内部框架(4)上；

7、收放舱外壳(1)在无人母机前进方向为流线型。

8、进一步地，无人母机起飞前，无人子机(3)与限位装置提前连接完毕；无人子机(3)释放完毕后限位装置在自重作用下产生形态变化，减小内部空间的占用，避免对无人子机(3)的回收产生干扰。

9、进一步地，侧面限位器5包括第一主体结构底座7、第一附着结构8和第一主体结构连接件9；其中，第一主体结构底座7通过第一主体结构连接件9与第一附着结构8连接，第一主体结构底座7固定在收放舱外壳1的内部侧壁面；第一附着结构8用于与无人子机3的侧面固定连接。

10、进一步地，底面限位器6包括第二主体结构底座10、第二附着结构11和第二主体结构连接件12；其中，第二主体结构底座10通过第二主体结构连接件12与第二附着结构11连接，第二主体结构底座10固定在收放舱外壳1的内部底壁面；第二附着结构11用于与无人子机3的底面固定连接。

11、进一步地，无人母机为任意多旋翼飞行器或带旋翼的复合式飞行器，子母式无人机收放舱设置于无人母机的机身主体。

12、与现有技术相比，本发明至少具有现如下有益效果：

13、(1)本发明的可空中自主收放子母式无人机收放舱，收放舱为开口式结构，减少了结构无用重量；同时配备回收网，在回收精度不够时也可以完成一些情况下无人子机的回收，使得回收成功率得到了明显的提高。

14、(2)本发明的可空中自主收放子母式无人机收放舱，内部配备了自接触式限位装置，可以保证无人母机飞行运输途中无人子机不会产生过大的相对运动，提高释放成功率，同时无人子机释放后会自主产生结构变化，对无人子机的回收不产生不利影响。

15、(3)本发明的可空中自主收放子母式无人机收放舱，收放舱外壳为可拆卸式结构，可以大大节约加工成本以及减小装卸难度，同时有利于轻量化加工，提高无人母机的飞行效率。

技术特征：

1.一种可空中自主收放子母式无人机收放舱，其特征在于，包括收放舱外壳(1)、回收网(2)和限位装置，内部采用纵列式叠放设计装载无人子机(3)；其中，收放舱外壳(1)顶部具有用于无人子机(3)进出的开口；所述限位装置随无人子机(3)起飞时纵向运动自动解除；所述限位装置包括侧面限位器(5)和底面限位器(6)，分别用于限制纵列式叠放的无人子机(3)的横纵向移动和上下移动，用于避免由于无人子机(3)在舱内产生相对运动导致的无法从舱内正常释放；

2.根据权利要求1所述的可空中自主收放子母式无人机收放舱，其特征在于，收放舱外壳(1)为分体式，包括前后各一片壳体，两侧各两片壳体，通过螺钉安装在内部框架(4)上；

3.根据权利要求2所述的可空中自主收放子母式无人机收放舱，其特征在于，无人母机起飞前，无人子机(3)与限位装置提前连接完毕；无人子机(3)释放完毕后限位装置在自重作用下产生形态变化，减小内部空间的占用，避免对无人子机(3)的回收产生干扰。

4.根据权利要求3所述的可空中自主收放子母式无人机收放舱，其特征在于，侧面限位器(5)包括第一主体结构底座(7)、第一附着结构(8)和第一主体结构连接件(9)；其中，第一主体结构底座(7)通过第一主体结构连接件(9)与第一附着结构(8)连接，第一主体结构底座(7)固定在收放舱外壳(1)的内部侧壁面；第一附着结构(8)用于与无人子机(3)的侧面固定连接。

5.根据权利要求4所述的可空中自主收放子母式无人机收放舱，其特征在于，底面限位器(6)包括第二主体结构底座(10)、第二附着结构(11)和第二主体结构连接件(12)；其中，第二主体结构底座(10)通过第二主体结构连接件(12)与第二附着结构(11)连接，第二主体结构底座(10)固定在收放舱外壳(1)的内部底壁面；第二附着结构(11)用于与无人子机(3)的底面固定连接。

6.根据权利要求5所述的可空中自主收放子母式无人机收放舱，其特征在于，无人母机为任意多旋翼飞行器或带旋翼的复合式飞行器，子母式无人机收放舱设置于无人母机的机身主体。

技术总结
本发明涉及一种可空中自主收放子母式无人机收放舱，属于无人飞行器技术领域，解决了现有技术中无人子机的释放与回收的精度、效率和成功率较低的问题。本发明的收放舱为开口式结构，减少了结构无用重量；同时配备回收网，在回收精度不够时也可以完成一些情况下无人子机的回收，使得回收成功率得到了明显的提高；内部配备了自接触式限位装置，可以保证无人母机飞行运输途中无人子机不会产生过大的相对运动，提高释放成功率，同时无人子机释放后会自主产生结构变化，对无人子机的回收不产生不利影响；收放舱外壳为可拆卸式结构，可以大大节约加工成本以及减小装卸难度，同时有利于轻量化加工，提高无人母机的飞行效率。

技术研发人员：李道春,刘奕良,李华东,徐彬,樊伟
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16