一种无人飞行器网络化地面供电控制起飞的方法与流程

本发明涉及一种无人飞行器网络化地面供电控制起飞的方法，特别是涉及一种用于发射运输车车载发射无人飞行器的无人飞行器网络化地面供电控制起飞的方法。

背景技术：

发射运输车是中程高速无人飞行器系统的重要组成部分，在装载无人飞行器值班或运输过程中，为无人飞行器提供良好的储运环境，实现2架无人飞行器的储运、发射，以及无人飞行器回收，本系统集成在发射运输车上，主要实现无人飞行器的地面发射，同时又可以作为无人飞行器的地面测试设备，完成无人飞行器的地面测试流程。以往无人飞行器发射运输车仅有无人飞行器手动供电功能，没有助推器点火供电功能，点火供电是通过其它设备完成的。因此，亟需开发一种可以实现无人飞行器发射运输车自动化控制的供电控制起飞系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于发射运输车车载发射无人飞行器的无人飞行器网络化地面供电控制起飞的方法，实现无人飞行器网络化地面供电控制起飞发射功能，提高了发射运输车可操作性，提高了发射运输车自动化控制水平。

本发明的技术方案：

一种无人飞行器网络化地面供电控制起飞的方法，包括如下步骤：

1.无人飞行器举升起竖控制

1.1举升电动机构上升

无人飞行器安装在举升起竖架上后，在其发射前，通过其内部举升电动机构供电电路和到位信号反馈电路自动控制举升电动机构上升，将架上的无人飞行器升起400毫米后，举升电动机构停止动作；

1.2起竖电动机构起竖15°角

通过举升起竖架控制单元内部起竖电动机构供电电路和到位信号反馈电路自动或手动控制起竖电动机构起竖，无人飞行器起竖15°角后，起竖电动机构停止动作；

2无人飞行器发射

2.1无人飞行器母线供电

飞行操控台发送无人飞行器母线供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc28.5v开关电源之间的can通信传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将母线供电通过脱落插头输出至无人飞行器供电母线；

2.2无人飞行器发动机起动供电

飞行操控台发送起动控制器dc270v供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc270v开关电源之间的can通信传送给dc270v开关电源，dc270v开关电源接收到指令后，将dc270v供电输出至起动控制器；

飞行操控台发送发动机起动供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令传送给起动控制器，起动控制器接收到指令后，将三相ac270v供电通过脱落插头输出至无人飞行器发动机，无人飞行器发动机起动供电；

2.3无人飞行器发动机停机

飞行操控台发送发动机停机指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将发送发动机停机指令，并通过与起动控制器之间的rs422通信传送给起动控制器，起动控制器接收到指令后，将停止三相ac270v供电输出至无人飞行器发动机；

飞行操控台发送起动控制器dc270v断电指令至地面起飞控制装置，或当地面起飞控制装置通过与起动控制器之间的rs422通信检测到起动控制器发出的发动机停机状态时，地面起飞控制装置将发送起动控制器dc270v断电指令至dc270v开关电源，dc270v开关电源接收到指令后，将停止dc270v供电输出至起动控制器；

2.4无人飞行器母线断电

飞行操控台发送无人飞行器母线断电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将停止相应的供电输出至无人飞行器供电母线；

2.5脱插装置供电

飞行操控台发送脱插装置供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将相应的供电输出至脱插装置，脱插装置通电后脱落插头自行从无人飞行器上脱落；

2.6解除发射保险

飞行操控台发送解除发射保险指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的解除发射保险继电器供电输出至发射供电端；

2.7发射或终止发射

飞行操控台发送发射指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的发射继电器供电输出至助推器，助推器点火后，推动无人飞行器飞行；

或者，飞行操控台发送终止发射指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的终止发射继电器停止供电输出至解除发射保险供电端，从而停止助推器供电；

3.起竖电动机构回平

通过举升起竖架控制单元内部起竖电动机构供电电路和到位信号反馈电路自动或手动控制起竖电动机构回平，回平到位后举升起竖架控制单元停止起竖电动机构供电；

4.举升电动机构下降

起竖电动机构回平后，通过举升起竖架控制单元内部举升电动机构供电电路和到位信号反馈电路自动控制举升电动机构下降，下降到位后举升起竖架控制单元自动停止举升电动机构供电。

进一步的，所述飞行操控台通过以太网或无线电台发送指令至地面起飞控制装置。

进一步的，脱插装置通电200毫秒后dc28.5v开关电源自动断开脱插装置供电。

进一步的，助推器通电300毫秒后dc28.5v开关电源自动断开助推器供电。

进一步的，所述步骤2.7还可以通过远控盒上的按钮开关切断助推器点火供电电路实现终止发射。

进一步的，所述地面起飞控制装置与所述dc270v电源、所述dc28.5v电源之间通过双冗余can总线进行通信。

进一步的，所述地面起飞控制装置与起动控制器之间通过rs422进行通信。

本发明的优势：

本发明通过以太网或无线电台rs422通信接收地面指挥控制站的飞行操控台指令，控制所述地面起飞控制装置，所述地面起飞控制装置通过双冗余can总线通信，根据飞行操控台发出的指令控制所述开关电源执行供、断电指令，根据飞行操控台发出的相关发射指令执行无人飞行器发射，同时所述地面起飞控制装置通过双冗余can通信、以太网或无线电台rs422通信上报供电状态及自身工作状态监测信息至地面指挥控制站的飞行操控台，从而实现无人飞行器网络化地面供电控制起飞发射功能，提高了发射运输车可操作性，提高了发射运输车自动化控制水平。

附图说明

图1为一种用于发射运输车车载发射无人飞行器的无人飞行器网络化地面供电控制起飞系统结构示意图；

图2为开关电源供电示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种用于发射运输车车载发射无人飞行器的无人飞行器网络化地面供电控制起飞系统结构示意图，该地面供电起飞控制系统包括开关电源1、地面起飞控制装置2、举升起竖架控制单元3、远控盒4、手控盒5、脱落插头6、举升电动机构7和起竖电动机构8。此外，为了实现无人飞行器母线供电、无人飞行器发动机起动供电、脱插装置供电和无人飞行器发射功能，地面起飞控制装置与地面指挥控制站无线通信功能，以及对ac220v供电功能，本系统还包括取力发电机、起动控制器、无线电台和天线、助推器、ac220v电源接线板。

其中，所述开关电源1用于地面起飞控制装置2、举升起竖架控制单元3，ac220v输出、起动控制器、无线电台、无人飞行器母线、脱插装置、助推器点火供电。如图2所示，开关电源1包括电源配电箱9、dc270v电源10、dc28.5v电源11。所述开关电源1的所述电源配电箱9用于输出ac380v至dc270v开关电源、dc28.5v开关电源和举升起竖架控制单元，对外输出ac220v用于电动工具、测试设备等装置供电。所述dc270v电源10对外输出dc270v至起动控制器,再由起动控制器给无人飞行器发动机起动供电。所述dc28.5v电源11用于对外输出dc28.5v至地面起飞控制装置、起动控制器、无线电台、无人飞行器母线、脱插装置、地面起飞控制装置内部助推器点火供电电路。

所述地面起飞控制装置2主要功能是根据飞行操控台的指令控制无人飞行器母线供电、无人飞行器发动机起动供电、脱插装置供电和助推器点火供电。通过地面起飞控制装置的模拟量模块、数字量模块、通讯模块等监测控制信号及指令执行状态，并实时上报给飞行操控台。同时，地面起飞控制装置还能够测试无人飞行器回收系统火工品供电状态，实时上报给飞行操控台。所述地面起飞控制装置通过双冗余can通信、以太网或无线电台rs422通信上报供电状态及自身工作状态监测信息至地面指挥控制站的飞行操控台。所述地面起飞控制装置2与地面指挥控制站的飞行操控台之间通过以太网或无线电台rs422进行通信。所述地面起飞控制装置2与所述dc270v电源10、所述dc28.5v电源11之间通过双冗余can总线进行通信。所述地面起飞控制装置2与起动控制器之间通过rs422进行通信。

所述举升起竖架控制单元3主要用于自动控制举升电动机构上升、下降，自动或手动控制起竖电动机构起竖15°角、回平。

所述远控盒4用于远程切断助推器点火供电电路。

所述手控盒5用于远程自动控制举升电动机构上升、下降，远程自动或手动控制起竖电动机构起竖、回平。

所述脱落插头6是无人飞行器网络化地面供电控制起飞系统与无人飞行器之间的供电桥梁，其用于传输无人飞行器母线供电、无人飞行器发动机起动供电和脱插装置供电。如图1所示，脱落插头6包括脱插装置12。所述脱落插头6的所述脱插装置12用于在无人飞行器起飞前，脱插装置12通电时脱落插头6自行从无人飞行器上脱落。

所述举升电动机构7安装于举升起竖架上，用于无人飞行器的举升和下降。

所述起竖电动机构8安装于举升起竖架上，用于无人飞行器的15°角的起竖和回平。

工作过程：

供电过程

取力发电机启动后输出ac380v至开关电源配电箱，配电箱内部设有电源自动切换开关，其可以接收两路输入电源，即取力发电机供电和市电供电。当双路供电时，默认状态为市电供电。配电箱分别对外输出ac380v至dc270v开关电源、dc28.5v开关电源和举升起竖架控制单元，用于上述设备电源供电；对外输出ac220v至ac220v电源接线板，用于电动工具、测试设备等装置供电。dc270v开关电源对外输出dc270v至起动控制器，再由起动控制器通过脱落插头给无人飞行器发动机起动供电。dc28.5v开关电源分别对外输出dc28.5v至地面起飞控制装置、起动控制器、无线电台、脱插装置、地面起飞控制装置内部助推器点火供电电路，并通过脱落插头给无人飞行器母线供电。其中无人飞行器母线供电、脱插装置供电、助推器点火供电均通过开关电源内部机载三路供电开关控制。此外，dc270v开关电源、dc28.5v开关电源通过双冗余can通信与地面起飞控制装置通信，配电箱与dc270v开关电源、dc28.5v开关电源通过内部通信显示dc270v开关电源、dc28.5v开关电源状态信息。

本发明还提供了一种无人飞行器网络化地面供电控制起飞的方法，包括如下步骤：

1无人飞行器举升起竖控制

1.1举升电动机构上升

无人飞行器安装在举升起竖架上后，在其发射前，通过举升起竖架控制单元举升电动机构操作按钮和指示灯，通过其内部举升电动机构供电电路和到位信号反馈电路自动控制举升电动机构上升，将架上的无人飞行器升起400毫米后，举升电动机构停止动作。

1.2起竖电动机构起竖15°角

无人飞行器发射前，在其被举升电动机构升起400毫米后，通过举升起竖架控制单元起竖电动机构操作按钮和指示灯，通过其内部起竖电动机构供电电路和到位信号反馈电路自动或手动控制起竖电动机构起竖，无人飞行器起竖15°角后，起竖电动机构停止动作。

2无人飞行器发射

2.1无人飞行器母线供电

飞行操控台通过以太网或无线电台发送无人飞行器母线供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc28.5v开关电源之间的can通信传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将母线供电通过脱落插头输出至无人飞行器供电母线。

2.2无人飞行器发动机起动供电

飞行操控台通过以太网或无线电台发送起动控制器dc270v供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc270v开关电源之间的can通信传送给dc270v开关电源，dc270v开关电源接收到指令后，将dc270v供电输出至起动控制器。

飞行操控台通过以太网或无线电台发送发动机起动供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与起动控制器之间的rs422通信传送给起动控制器，起动控制器接收到指令后，将三相ac270v供电通过脱落插头输出至无人飞行器发动机，无人飞行器发动机起动供电。

2.3无人飞行器发动机停机

飞行操控台通过以太网或无线电台发送发动机停机指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将发送发动机停机指令，并通过与起动控制器之间的rs422通信传送给起动控制器，起动控制器接收到指令后，将停止三相ac270v供电输出至无人飞行器发动机。飞行操控台通过以太网或无线电台发送起动控制器dc270v断电指令至地面起飞控制装置，或当地面起飞控制装置通过与起动控制器之间的rs422通信检测到起动控制器发出的发动机停机状态时，地面起飞控制装置将发送起动控制器dc270v断电指令至dc270v开关电源，dc270v开关电源接收到指令后，将停止dc270v供电输出至起动控制器。

2.4无人飞行器母线断电

飞行操控台通过以太网或无线电台发送无人飞行器母线断电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc28.5v开关电源之间的can通信传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将停止相应的供电输出至无人飞行器供电母线。

2.5脱插装置供电

飞行操控台通过以太网或无线电台发送脱插装置供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc28.5v开关电源之间的can通信传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将相应的供电输出至脱插装置。脱插装置通电后脱落插头自行从无人飞行器上脱落。脱插装置通电200毫秒后dc28.5v开关电源自动断开脱插装置供电。

2.6解除发射保险

飞行操控台通过以太网或无线电台发送解除发射保险指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的解除发射保险继电器供电输出至发射供电端。

2.7发射或终止发射

飞行操控台通过以太网或无线电台发送发射指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的发射继电器供电输出至助推器，助推器点火后，推动无人飞行器飞行。助推器通电300毫秒后dc28.5v开关电源自动断开助推器供电；

或者飞行操控台通过以太网或无线电台发送终止发射指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的终止发射继电器停止供电输出至解除发射保险供电端，从而停止助推器供电。

此外，还可以通过远控盒上的按钮开关切断助推器点火供电电路，保证人员操作安全。

3起竖电动机构回平

通过举升起竖架控制单元起竖电动机构操作按钮和指示灯，通过其内部起竖电动机构供电电路和到位信号反馈电路自动或手动控制起竖电动机构回平，回平到位后举升起竖架控制单元停止起竖电动机构供电。

4举升电动机构下降

无人飞行器已发射，起竖电动机构回平后，通过举升起竖架控制单元举升电动机构操作按钮和指示灯，通过其内部举升电动机构供电电路和到位信号反馈电路自动控制举升电动机构下降，下降到位后举升起竖架控制单元自动停止举升电动机构供电。

地面起飞控制装置上报供电状态及自身工作状态信息，具体过程如下：

地面起飞控制装置通过与dc270v开关电源和dc28.5v开关电源之间的双冗余can通信将dc270v开关电源和dc28.5v开关电源上报的各路供电状态通过以太网或无线电台上报至飞行操控台。同时，地面起飞控制装置将自身工作状态监测信息通过以太网或无线电台上报至飞行操控台。

无人飞行器地面测试过程如下：

1.无人飞行器母线供电

飞行操控台通过以太网或无线电台发送无人飞行器母线供电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc28.5v开关电源之间的can通信传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将母线供电通过脱落插头输出至无人飞行器供电母线。

2.无人飞行器母线断电

飞行操控台通过以太网或无线电台发送无人飞行器母线断电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc28.5v开关电源之间的can通信传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将停止相应的供电输出至无人飞行器供电母线。

3.脱插装置供电

飞行操控台通过以太网或无线电台发送脱插装置供电测试指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc28.5v开关电源之间的can通信传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将相应的供电输出至脱插装置，脱插装置通电后脱落插头自行从无人飞行器上脱落。

4.脱插装置断电

飞行操控台通过以太网或无线电台发送脱插装置断电指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置将该指令通过与dc28.5v开关电源之间的can通信传送给dc28.5v开关电源，dc28.5v开关电源接收到指令后，将停止相应的供电输出至脱插装置。

5.解除发射保险

飞行操控台通过以太网或无线电台发送解除发射保险指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的解除发射保险继电器供电输出至发射供电端(此时未与助推器连接)。

6.发射

飞行操控台通过以太网或无线电台发送发射指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的发射继电器供电输出(此时未与助推器连接)。

7.发射复位

飞行操控台通过以太网或无线电台发送发射复位指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的发射继电器停止供电输出(此时未与助推器连接)。

8.解除发射保险复位

飞行操控台通过以太网或无线电台发送解除发射保险复位指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的解除发射保险继电器停止供电输出至发射供电端(此时未与助推器连接)。

9.终止发射复位

飞行操控台通过以太网或无线电台发送终止发射复位指令至地面起飞控制装置，地面起飞控制装置接受到该指令后，通过内部i/o模块控制助推器点火供电电路的终止发射继电器停止供电输出至解除发射保险供电端(此时未与助推器连接)。

此外，还可以通过远控盒上的按钮开关复位助推器点火供电电路。

10.无人飞行器回收系统火工品供电测试

地面起飞控制装置通过内部a/d模块采集无人飞行器回收系统火工品供电电压，通过以太网或无线电台实时上报给飞行操控台。

11.上报供电状态及自身工作状态信息

地面起飞控制装置通过与dc28.5v开关电源之间的双冗余can通信将dc28.5v开关电源上报的各路供电状态通过以太网或无线电台上报至飞行操控台。同时，地面起飞控制装置将自身工作状态监测信息通过以太网或无线电台上报至飞行操控台。