《無人機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論》課件3.6發(fā)射和回收

3.6發(fā)射和回收無人機(jī)的發(fā)射和回收通常被認(rèn)為是無人機(jī)應(yīng)用中最困難和最關(guān)鍵的階段，而事實(shí)證明也確實(shí)如此。3.6.1發(fā)射系統(tǒng)無人機(jī)的發(fā)射方式有很多種，有的復(fù)雜有的簡單，一些有大型飛機(jī)發(fā)射經(jīng)驗(yàn)引出，也有一些是小型無人機(jī)所特有的。無人機(jī)的發(fā)射方式一般分為三種類型，每種類型都有其適當(dāng)?shù)幕厥辗绞剑海?）輪式起落架水平起降，需要一段跑道；（2）當(dāng)無人機(jī)沒有垂直起飛能力時，可采用彈射或零長火箭助推發(fā)射，這樣就不需要跑道；（3）垂直起降。在這里，主要分兩類討論，一類是水平起降，包括導(dǎo)軌彈射器、氣動彈射器、液氣混合彈射器、零長火箭助推器等。一類是垂直起降。

導(dǎo)軌彈射器，是將無人機(jī)固定在導(dǎo)軌或滑軌上加速到發(fā)射速度的裝置。3.6.1發(fā)射系統(tǒng)圖3.6.1無人機(jī)導(dǎo)軌彈射器氣動彈射器，是只依靠壓縮氣體或空氣提供動力來加速無人機(jī)到達(dá)飛行速度的裝置。3.6.1發(fā)射系統(tǒng)圖3.6.1無人機(jī)導(dǎo)軌彈射器液氣混合彈射器基本原理是利用壓縮的氣態(tài)氮作為發(fā)射動力源。這種發(fā)射器可以以44m/s的速度發(fā)射重量至少為555kg的飛行器。全尺寸和輕量級的彈射器已經(jīng)由全美工程公司研制完成。這種技術(shù)已經(jīng)被成功應(yīng)用在一些無人機(jī)項(xiàng)目中。無人機(jī)零長火箭助推發(fā)射是一種最常見最成功的發(fā)射方法。這種發(fā)射方式不使用導(dǎo)軌，飛行器可直接從固定裝置上起飛，一旦啟動就可自由飛行。3.6.1發(fā)射系統(tǒng)圖3.6.3無人機(jī)零長火箭助推發(fā)射可控垂直起降是最漂亮的發(fā)射方式，無人機(jī)系統(tǒng)不需要跑道、簡易跑道或笨重的彈射裝置，在任何地形下都可發(fā)射。3.6.1發(fā)射系統(tǒng)圖3.6.4垂直起降無人機(jī)3.6.2回收系統(tǒng)無人機(jī)的回收系統(tǒng)不但要求飛機(jī)安全著陸，而且包括將其運(yùn)回基地或機(jī)庫。最簡單的方式就是像載人機(jī)一樣著陸，將無人機(jī)降落在道路、跑道、平地或者航空母艦甲板上。（1）常規(guī)著陸是固定翼無人機(jī)最常用的回收方法，就是在跑道上降落。

（2）水平起降的無人機(jī)回收系統(tǒng)包含彈射無人機(jī)系統(tǒng)的回收、滑撬式或機(jī)腹著陸方式、撞網(wǎng)回收方式即傘降回收方式。圖3.6.5“鳳凰”無人機(jī)發(fā)射、回收裝置（3）垂直起降無人機(jī)系統(tǒng)目前已被大量應(yīng)用，其回收方式比較簡單。3.6.2回收系統(tǒng)圖3.6.6無人機(jī)電子系統(tǒng)回收方式圖3.6.7無人機(jī)系留繩回收方式還有一些自動控制技術(shù)在無人機(jī)回收方面的應(yīng)用，包括雷達(dá)引導(dǎo)、遙測設(shè)備引導(dǎo)、GPS組合引導(dǎo)、光電精確引導(dǎo)。雷達(dá)引導(dǎo)是指雷達(dá)可以在能見度極差的情況下提供類似于光學(xué)成像的高分辨率圖像，把測得的雷達(dá)成像信息與儲存的無人機(jī)數(shù)字圖像信息進(jìn)行對比就能確定無人機(jī)的實(shí)時位置，當(dāng)無人機(jī)偏離預(yù)定航線時，地面站發(fā)出控制指令使無人機(jī)按預(yù)定回收航線飛行。遙測設(shè)備引導(dǎo)中的地面設(shè)備主要有自動測向設(shè)備、制導(dǎo)計算機(jī)、無線電遙控設(shè)備；機(jī)載設(shè)備有無線電信號發(fā)射機(jī)和遙控接收機(jī)、飛行控制計算機(jī)、自動駕駛儀、舵機(jī)系統(tǒng)。GPS組合引導(dǎo)是指全球定位系統(tǒng)（GPS）實(shí)現(xiàn)了全天候、高精度、連續(xù)、實(shí)時導(dǎo)航，可對無人機(jī)進(jìn)行授時、定位、測速，同時，高性能、小型化、低價格的商用GPS接收機(jī)大量涌入市場，給GPS提供了良好應(yīng)用條件，因此各國對GPS回收導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究。3.6.2回收系統(tǒng)光電精確引導(dǎo)是指當(dāng)無人機(jī)進(jìn)入進(jìn)場段，地面控制站對光電引導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)出控制指令，將光電引導(dǎo)系統(tǒng)指向無人機(jī)進(jìn)場軌跡指定的空域。在該空域中，光電引導(dǎo)系統(tǒng)搜索和捕獲無人機(jī)，并沿著回收軌跡跟蹤無人機(jī)。在跟蹤過程中，光電引導(dǎo)系統(tǒng)不斷地產(chǎn)生無人機(jī)的位置信息，而地面控制站可利用這些數(shù)據(jù)對無人機(jī)進(jìn)行遙控，將其保持在回收軌跡上直到著陸。地面控制站中的操作人員通過顯示器觀察CCD攝像機(jī)生成的圖像，對進(jìn)場段的無人機(jī)進(jìn)行搜索，當(dāng)清楚看到無人機(jī)后，捕獲并鎖定無人機(jī)，光電引導(dǎo)系統(tǒng)自