專利名稱：數(shù)字定位降落控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)字定位降落控制裝置，尤其適用于空中降落物資的精確定點降落控制。
技術背景目前，投放物資的降落裝置仍主要采用無控制自由飄落方式進行投放。當針對山區(qū)、森林等復雜地貌帶，以及云、霧、風等氣象條件，核災難中要求無人作業(yè)等惡劣環(huán)境下的物資投放時，這種發(fā)散式的自由飄落降落傘投放方式，很難快捷、準確地完成搶險救災物資投放的任務完成，貽誤戰(zhàn)機的同時還付出了重大代價。近幾年來的多起自然災害，如汶川地震中，我軍空降兵需要冒生命風險，傘降到地震災區(qū)的核心區(qū)域送交通訊設備。日本福島核災難中第一時間的反應堆注水搶險，也顯示出由空中低成本準確定位自動降落投放冷卻水的重要性和緊迫性。在戰(zhàn)場上，空降物資的快捷準確投放，將很大程度地決定著生死與勝負。
發(fā)明內容為解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種數(shù)字定位降落控制裝置，控制空降物資精確、快捷定位投送。本實用新型所采用的技術方案是控制裝置包括高度、方位和距離的信號采集裝置、電腦控制部件、信號放大器、伺服機構、操縱部件，信號采集裝置對降落高度差、與設定點的方位差和距離差的計算，發(fā)出調控數(shù)字信號，經信號放大器，驅動步進電機，步進電機根據(jù)脈沖信號控制轉動角度，再經變速器對降落裝置控制繩進行不同方位角的拉動控制， 實現(xiàn)下降方位的多種角度調整；降落裝置落地后，位置信號發(fā)射和燈光信號顯示，提供貨物降落的具體地點，同時提供給地面計算機全程跟蹤匯總降落物資信息。電腦控制部件包括測高部件、導航部件和控制部件，當降落速度< 1米/IOOms時， 確認降落傘已打開，即觸發(fā)系統(tǒng)自動接通控制裝置的全部電源，啟動信號采集、電腦控制、 信號放大、伺服操縱機構，以及投放物資的位置信號發(fā)射和顯示位置的燈光信號，分別發(fā)出方位角差、距離差和高度差三組數(shù)字控制信號。伺服機構包括步進電機、繼電器和電磁離合器，經放大的輸入脈沖信號和電腦發(fā)出的控制信號分別連接不同方位控制繼電器，和連接步進電機兩端設置的電磁離合器，結合步進電機的正反轉，實現(xiàn)用兩部電機帶動四個方位角的控制繩操作。位置信號發(fā)射和電腦統(tǒng)計部件通過降落速度的計算，確認落地后發(fā)出信號，自動關閉伺服機構電源、將所有設定數(shù)據(jù)復位，繼續(xù)維持位置信號的發(fā)射，和燈光信號顯示。實現(xiàn)裝置控制的過程為投放降落傘一測量高度，確認開傘一啟動控制裝置一計算降落傘方位與已設定投放點之間的方位角差和距離差一發(fā)出數(shù)字信號一信號放大一驅動步進電機，動態(tài)操縱降落傘方向角調整一降落傘落地，關閉伺服機構一保持打開位置信號發(fā)射和燈光顯示部件一計算機自動采集落地物資全程跟蹤和匯總數(shù)據(jù)。[0009]本實用新型的有益效果是通過與設定的降落點高度差、方位差、距離差等控制數(shù)據(jù)的循環(huán)計算，應用負反饋自動控制原理，完成開傘后的全部操作調整控制，并在落地后自動發(fā)出位置信號和燈光顯示信號、同時進行投放物資的電腦自動統(tǒng)計等功能，適應準確、快速地投放傘降物資。徹底改變目前的空投物資自由飄落降落傘的降落位置不準確等問題， 實現(xiàn)了高空和超低空降落傘投放的自動控制；可達到降落半徑< 10米的精確降落；可在惡劣氣象環(huán)境和復雜地形地貌條件下的降落傘精確投送；可進行特定環(huán)境下的傘降無人作業(yè)；可有效利用降落場地，實現(xiàn)人員與物資裝備的有序、快速組織。


以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構示意圖；圖2為降落傘應用示意圖；圖3為定位控制器流程圖；圖4為電腦控制器流程圖。圖中1、降落傘，2、承重傘繩，3、方位控制傘繩，4、數(shù)字定位降落控制裝置，5、空降貨物。
具體實施方式
如圖2所示，數(shù)字定位自動控制裝置包括降落傘1、承重傘繩2、方位控制傘繩3、數(shù)字定位降落控制裝置4、空降貨物5。1、投放物資在地面準備時，根據(jù)任務要求，由專人將擬投放位置的地理數(shù)字信息輸入控制裝置4，進行設定。2、當投放物資在飛機艙內臨近投放前15分鐘，由機艙投放員打開本控制裝置4的導航部件，導航部件開始啟動運行，連接衛(wèi)星信號。3、投放物資從高于10000米以上的高空，或最低100米的超低空投落，降落傘1離開機艙。4、控制裝置的高度測量部件開始測高運算，當降落速度< 1米/IOOms時，確認降落傘已打開，即觸發(fā)系統(tǒng)自動接通控制裝置的全部電源，啟動信號采集、電腦控制、信號放大、伺服操縱機構，以及投放物資的位置信號發(fā)射和顯示位置的燈光信號，以便于降落后的搜尋。顯示位置的燈光信號開啟，由控制系統(tǒng)自動識別白天或夜間，當白天時，燈光顯示不開啟。此時，控制系統(tǒng)全部激活。5、導航部件測出的降落傘1所處方位，經電腦與事先設定的投放位置中心點進行方位和距離的運算后，分別發(fā)出方位角差、距離差和高度差等三組數(shù)字控制信號。6、三組數(shù)字控制信號經放大后，分別接通各繼電器、電磁離合器，驅動相應的步進電機。7、步進電機根據(jù)接收的脈沖信號，轉動到不同的角度，分別拉下方位控制傘繩3 的不同幅度，利用空氣動力學原理，實現(xiàn)降落傘1下降角度和距離差糾正調整的操縱過程。8、當下降速度測算等于O米/s時，確認降落傘落地，O信號發(fā)出后，控制裝置僅保留位置信號發(fā)射部件和燈光信號顯示部件的開啟，其余電源自動關閉，控制裝置各項參數(shù)自動復位，以保證裝置的再次使用。 9、地面電腦采集所有落地降落傘信號，進行匯總統(tǒng)計，實施全程跟蹤管理。
權利要求1.一種數(shù)字定位降落控制裝置，其特征在于包括高度、方位和距離的信號采集裝置、 電腦控制部件、信號放大器、伺服機構、操縱部件，信號采集裝置對降落高度差、與設定點的方位差和距離差的計算，發(fā)出調控數(shù)字信號，經信號放大器，驅動步進電機，步進電機根據(jù)脈沖信號控制轉動角度，再經變速器對降落裝置控制繩進行不同方位角的拉動控制；降落裝置落地后，位置信號發(fā)射和燈光信號顯示，提供貨物降落的具體地點，同時提供給地面計算機全程跟蹤匯總降落物資信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字定位降落控制裝置，其特征在于伺服機構包括步進電機、繼電器和電磁離合器，經放大的輸入脈沖信號和電腦發(fā)出的控制信號分別連接不同方位控制繼電器，和連接步進電機兩端設置的電磁離合器，結合步進電機的正反轉，實現(xiàn)用兩部電機帶動四個方位角的控制繩操作。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)字定位降落控制裝置，控制裝置包括高度、方位和距離的信號采集裝置、電腦控制部件、信號放大器、伺服機構、操縱部件，信號采集裝置對降落高度差、與設定點的方位差和距離差的計算，發(fā)出調控數(shù)字信號，經信號放大器，驅動步進電機，步進電機根據(jù)脈沖信號控制轉動角度，再經變速器對降落裝置控制繩進行不同方位角的拉動控制；降落裝置落地后，位置信號發(fā)射和燈光信號顯示，提供貨物降落的具體地點，同時提供給地面計算機全程跟蹤匯總降落物資信息。適用于復雜地形和人員難于進入區(qū)域，實現(xiàn)物資精確定位傘降、無人操作下的物資定點投放等。
文檔編號B64D1/00GK202196331SQ20112010031
公開日2012年4月18日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權日2011年4月8日
發(fā)明者張璞 申請人:張璞