(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201410686992.8
(22)申请日 2014.11.25
B60P 3/00(2006.01)
B64F 1/00(2006.01)
(71)申请人中国兵器工业计算机应用技术研究
所
地址100089 北京市海淀区8957信箱
(72)发明人钱毅 李陈 李彦杰 潘良毅
胡雄文 刘莹 左明 陈贤相
李林 刘珊 郭凯 孙力 查长流
徐英新
(74)专利代理机构北京英罗知识产权代理
有限公司 11015
代理人
齐永红
(54)发明名称
(57)摘要
一种无人机综合方舱系统，包括卡车、分段式
收与升降控制系统、维护保障系统及电源系统；
所述地面指挥测控站位于分段式方舱前部，用于
动发射回收与升降控制系统为无人直升机的投
放平台；所述维护保障系统包括自动混合加油系
统、储运锁紧系统，用于无人机的装备更换以及修
理维护以及固定方舱内的无人直升机。本发明各
个系统集成于一个综合方舱内，同时具备无人直
升机的机动储运、发射回收、任务部署、指挥控制、
现场维护保障等多种功能，具有一体化程度高、反
应快速、机动性强、运输部署方便的特点，能高效
快速地完成无人机的任务部署。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图3页
(10)申请公布号CN 104494503 A (43)申请公布日2015.04.08
C N 104494503
A
1.一种无人机综合方舱系统，其特征在于：所述系统包括：
卡车、分段式方舱、无人直升机、地面指挥测控站、自动发射回收与升降控制系统、维护保障系统及电源系统；
所述卡车为运载工具，分段式方舱位于卡车货箱处；
所述分段式方舱有三段，前部为开放式检修舱，中部和后部为封闭式舱体；
所述地面指挥测控站位于分段式方舱封闭式舱体前部，用于对无人直升机进行飞行控制及任务部署；
所述自动发射回收与升降控制系统为无人直升机的投放平台；
所述维护保障系统包括自动混合加油系统、储运锁紧系统，用于无人机的装备更换以及修理维护以及固定方舱内的无人直升机；
所述电源系统提供各系统的功率分配，确保各系统能正常运行。
2.根据权利要求1所述的无人机综合方舱系统，其特征在于：
所述分段式方舱顶部有可自动打开的天窗。
3.根据权利要求2所述的无人机综合方舱系统，其特征在于：
所述天窗为对半结构。
4.根据权利要求3所述的无人机综合方舱系统，其特征在于：
所述自动发射回收与升降控制系统包括降控制器、升降执行机构和升降台，所述升降控制器用于接收并发送控制命令，所述升降执行机构为升降台的上升下降提供动力，所述升降台用于承载无人直升机；当升降台上升至方舱顶部，与打开的天窗平齐时，升降台与天窗构成一个平面，从而进行无人直升机的起飞和降落作业。
5.根据权利要求4所述的无人机综合方舱系统，其特征在于：
所述升降台上有锁紧机构，用于固定无人直升机的位置。
6.根据权利要求5所述的无人机综合方舱系统，其特征在于：
所述锁紧机构包括舵机、连杆组件、卡勾和锁紧控制器，所述锁紧机构位于升降台下方，所述卡勾可伸出升降台对无人直升机进行锁紧和解锁。
7.根据权利要求1所述的无人机综合方舱系统，其特征在于：
自动混合加油系统包括混合加油控制器、油泵、阀门、汽油油箱、机油油箱、混合油箱、加油和电源，所述自动混合加油系统根据无人机发动机所需的混合比例和总油量通过控制油泵、阀门的开、关和采集汽油、机油以及混合油的流量数据，自动完成汽油和机油的混合及给无人机加油。
8.根据权利要求1所述的无人机综合方舱系统，其特征在于：
所述分段式方舱内共有三架无人直升机，其中一架位于所述升降台上，另外两架位于方舱内的停机位上。
一种无人机综合方舱系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种无人机综合方舱系统。
背景技术
[0002] 车载方舱储运无人直升机及地面控制站，由于其机动性好、便于快速部署、可迅速到达任务区域附近而得到了应用，但受到技术与车辆空间的限制，目前的移动方舱一般只配备了无人机、地面控制站及一些简易辅助设备，而且自动化程度较低，反应速度较慢，尤其在面临自然灾害、恐怖活动等突发事件时，严重影响无人机应急反应能力。比如，无人直升机储运锁紧靠机械、手动锁紧，效率低，可靠性差；而在控制发射无人直升机执行任务时，需要将无人直升机搬到车外场地，进行发射控制，无人直升机降落时也是需要合适的空地才能降落，再搬回车内；携带的无人机加油设备也只是汽油加油机、油桶、油箱等简易设备，当按照无人机发动机所需要的燃油与机油混合比例进行混合时，一般为手动操作，造成较大误差，使发动机汽缸润滑效果差，严重影响飞机发动机寿命；另外，给飞机加油时也是手动操作，效率低。这些都严重影响了系统展开与回收效率，成为阻碍无人机快速部署的瓶颈问题，亟待解决。
发明内容
[0003] 为解决现有技术问题，本发明提供一种无人机综合方舱系统。
[0004] 本发明提供的技术方案为：
[0005] 一种无人机综合方舱系统，所述系统包括：
[0006] 卡车、分段式方舱、无人直升机、地面指挥测控站、自动发射回收与升降控制系统、维护保障系统及电源系统；
[0007] 所述卡车为运载工具，分段式方舱位于卡车货箱处；
[0008] 所述分段式方舱有三段，前部为开放式检修舱，中部和后部为封闭式舱体；[0009] 所述地面指挥测控站位于分段式方舱封闭式舱体前部，用于对无人直升机进行飞行控制及任务部署；
[0010] 所述自动发射回收与升降控制系统为无人直升机的投放平台；
[0011] 所述维护保障系统包括自动混合加油系统、储运锁紧系统，用于无人机的装备更换以及修理维护以及固定方舱内的无人直升机；
[0012] 所述电源系统提供各系统的功率分配，确保各系统能正常运行。
[0013] 优选的是，所述分段式方舱顶部有可自动打开的天窗。
[0014] 优选的是，所述天窗为对半结构。
[0015] 优选的是，所述自动发射回收与升降控制系统包括降控制器、升降执行机构和升降台，所述升降控制器用于接收并发送控制命令，所述升降执行机构为升降台的上升下降提供动力，所述升降台用于承载无人直升机；当升降台上升至方舱顶部，与打开的天窗平齐时，升降台与天窗构成一个平面，从而进行无人直升机的起飞和降落作业。
[0016] 优选的是，所述升降台上有锁紧机构，用于固定无人直升机的位置。
[0017] 优选的是，所述锁紧机构包括舵机、连杆组件、卡勾和锁紧控制器，所述锁紧机构位于升降台下方，所述卡勾可伸出升降台对无人直升机进行锁紧和解锁。
[0018] 优选的是，自动混合加油系统包括混合加油控制器、油泵、阀门、汽油油箱、机油油箱、混合油箱、加油和电源，所述自动混合加油系统根据无人机发动机所需的混合比例和总油量通过控制油泵、阀门的开、关和采集汽油、机油以及混合油的流量数据，自动完成汽油和机油的混合及给无人机加油。
[0019] 优选的是，所述分段式方舱内共有三架无人直升机，其中一架位于所述升降台上，另外两架位于方舱内的停机位上。
[0020] 本发明的有益效果：本发明将方舱设计为分段式结构便于集成、运输，部署方便；系统通过无人
直升机发射回收升降控制系统，可按需求由自动升降平台依次将无人直升机运升至方舱的顶部，在方舱顶部即可完成直接起飞、降落，对起飞场地无特殊要求，适应范围较广；舱内配置的自动混合加油系统和储运锁紧系统作为无人机任务现场的后勤保障，可显著缩短系统展开与回收时间。本发明各个系统集成于一个综合方舱内，同时具备无人直升机的机动储运、发射回收、任务部署、指挥控制、现场维护保障等多种功能，具有一体化程度高、反应快速、机动性强、运输部署方便的特点，能高效快速地完成无人机的任务部署。
附图说明
[0021] 图1和图2为本发明的无人机综合方舱系统的结构示意图；
[0022] 图3为本发明的自动发射回收与升降控制系统的结构示意图；
[0023] 图4为本发明的储运锁紧系统中锁紧机构的结构示意图；
[0024] 图5为本发明的无人机综合方舱系统的配电系统功率分配示意图。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0026] 如图1和图2所示，本发明的无人机综合方舱系统主要由卡车1、分段式方舱2、无人直升机3、地面指挥测控站4、自动发射回收与升降控制系统、维护保障系统及电源系统等组成。其中，无人直升机3为三架，维护保障系统包括自动混合加油系统、储运锁紧系统。分段式方舱结构2由三个舱段组成：前部为开放式检修舱5，中部和后部为封闭式舱体，其中中部为地面指挥测控站4，后部为无人直升机3的升降运输舱。该结构布局具备集成度高，运输方便等特点。
[0027] 方舱整体外廓尺寸：长×宽×高＝6300×2500×2550(mm)；各舱段内部长度：检修舱5为650mm，地面站系统指挥舱7(前舱)为1865mm，升降运输舱(后舱)为3620mm。舱段之间隔板壁厚55mm。
[0028] 方舱结构选用的材料：
[0029] (1)内蒙皮用白玻璃钢制作，不用喷漆，地面站系统指挥舱内壁粘壁纸装饰；[0030] (2)外蒙皮为整张铝合金大板；
[0031] (3)底板内面铺设花纹铝合金地板；
[0032] (4)顶板及天窗6骨架采用铝管，其他厢板骨架采用钢管。
[0033] 本发明的检修舱5前部和两侧无壁面，后壁中央位置平齐地面有一维修窗口，方便维修人员操作；开口直接用封板和螺栓封住，检修时将封板拆下。顶部开设穿过线缆的圆孔。本舱安装有空调外置
机、车载地面站外置天线和接收发射装置等设备；可以给地面指挥舱的机柜维修提供容纳检修人员的空间。
[0034] 设备组成及具体实施内容：
[0035] (1)空调外置机采购，安装在后壁的左上角；
[0036] (2)顶部厢板上7根天线的设计、安装、调试；
[0037] (3)发射接收装置的设备盒设计制作，在进入前舱的壁面开穿舱孔；
[0038] (4)发射接收装置、穿舱连接器和线缆的研制与安装调试。
[0039] 中部的地面指挥测控站4主要用来放置飞行控制站操作台、任务控制站操作台，以及19寸上架式机柜等设备。舱室的两侧面各开一门，门的后侧距离前舱后壁面为160mm，门的宽度根据座椅尺寸调整。
[0040] 后部的无人直升机3升降运输舱为飞机储运、加油、检修和维护舱，同时具备实现无人机起飞准备和降落回收等功能。它的开口包括：
[0041] (1)左侧前方和后部开门，尺寸为高×宽＝1800×800mm。左侧面门距离后舱的前壁面为160mm，后部门距离左侧内壁450mm。
[0042] (2)左侧后方靠近底部开数据输出口，尺寸为高×宽＝200×200mm，距离底面100mm，距离后壁1000mm。
[0043] (3)右侧面三个开口，底部两个并排，靠近前侧尺寸为高×宽＝450×1600mm，距离前壁面310，距离底面100mm，靠近后侧尺寸为高×宽＝450×1220mm；并排口的上部开口尺寸高×宽＝750×3000mm，距离前壁面310mm。底部的门下翻，翻开角度为180度，上部的门上翻，翻开角度为90°～135°。
[0044] (4)顶部开口尺寸长度为保证升降台8能够升至车顶与天窗6顶面平齐，升降台8升降平面尺寸长×宽＝3000×700，顶部开口宽度为整个打开，开口居中布置。顶部安装对半开的天窗6，通过4个DC12V电动推杆，向外侧同时运动打开，并能同时向内运动关闭。天窗6运动由电动推杆驱动。
[0045] 无人直升机3除机体本身外还包括完成飞行任务所必需的电子设备和执行任务时所需要的挂载设备，比如航拍设备、喷洒设备、探测设备等。在地面指挥测控站4的指挥控制下，通过数据链完成无人直升机3执行飞行与作业任务。所述无人直升机3具有全自主起降、全自主飞行、实时任务航线规划、实时视频图像回传等功能，主要特点是：其具备先进的自适应余度飞行控制与管理，具有高自主飞行能力
和任务遂行能力；具有卫星导航、数据链失效保护功能；可选配的系列化任务系统；配套储运、发射回收、指挥控制、任务部署、维护保障一体化系统，具备多机协同/轮值工作能力；可快速、有效的获取任务现场信息，提供准确的决策依据。
[0046] 本发明的地面指挥测控站4是双席位无人机地面控制站，包含飞行控制站和任务控制站，两个地面控制站并列放置，中间放置上架式机柜(设备柜)。该地面指挥测控站4的结构形式为支架式的安装形式，而非传统的柜、台式的室内安装结构形式。利用铝质的支架及底部框架连接为一体，并通过减震器固定于车厢前壁面和地板上，地面指挥测控站4整体外廓尺寸为：长×宽×高＝2070mm×1067mm×1700mm。这种布局和连接形式使整体
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