CN111879317A - 一种空投精准定位仪 - Google Patents

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高�正明
赵娟
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Jingchu University of Technology
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Abstract

本发明公开了一种空投精准定位仪，包括精准定位***，精准定位***包括处理器、通信模块、导航模块、抗震模块、监管***、控制***、优化路线生成模块和动力***，通信模块、导航模块、抗震模块、监管***、控制***、优化路线生成模块和动力***均与处理器实现双向连接，导航模块包括北斗导航单元、图像识别单元和地形匹配单元，动力***包括风阻变换单元和动力调整单元，本发明涉及物资空投精准定位技术领域。该空投精准定位仪，通过设有精准定位***，并且导航定位和控制技术具备冗余性，有力保障定位控制技术实时有效可用，通过轨迹控制动力为风电混合动力，可借用风阻进行轨迹调整，进一步提升了运动轨迹的稳定性。

Description

一种空投精准定位仪
技术领域
本发明涉及物资空投精准定位技术领域，尤其是涉及高山海岛等小散远单 位保障物资空投时的精准定位。
背景技术
采用运输机空投物资成为艰苦边远和高山海岛等小散远单位后勤物资保 障的重要手段，但由于我国运输机空投模式应用较晚，目前尚缺乏必须的空 投辅助保障技术措施，后勤保障物资受当地复杂环境条件影响，发生失联、 坠崖、落海等现象较为频繁，空投精准性较低。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，采用冗余性的组合导航定 位技术和风电混合动力驱动的方式，辅助空投物资精准定位，确保物资投放于 指定地点。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种空投精准定位 仪，包括精准定位***，所述精准定位***包括处理器、通信模块、导航模块、 抗震模块、监管***、控制***、优化路线生成模块和动力***，所述通信模 块、导航模块、抗震模块、监管***、控制***、优化路线生成模块和动力系 统均与处理器实现双向连接。
优选的，所述导航模块包括北斗导航单元、图像识别单元和地形匹配单元， 所述动力***包括风阻变换单元和动力调整单元。
优选的，所述风阻变换单元和动力调整单元时间实现双向连接，所述风阻 变换单元包括风板，所述动力调整单元包括电控动力伞和步进电机。
优选的，所述监管***包括气象传感器、信息配置单元、信息提取单元和 数据库，所述气象传感器的输出端与信息配置单元的输入端连接，且信息配置 单元与信息提取单元实现双向连接，所述信息提取单元与数据库实现双向连接。
优选的，所述优化路线生成模块包括数据转换单元、数据对比单元、算法 单元、导航误差评估单元、运行状态评估模型建立单元和优化路线生成单元。
优选的，所述数据转换单元的输出端与数据对比单元的输入端连接，所述 数据对比单元、算法单元和导航误差评估单元的输出端均与运行状态评估模型 建立单元的输入端连接，且运行状态评估模型建立单元的输出端与优化路线生 成单元的输入端连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种空投精准定位仪。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该空投精准定位仪，通过设有精准定位***，并且导航定位和控制 技术具备冗余性，有力保障定位控制技术实时有效可用，通过轨迹控制动力为 风电混合动力，可借用风阻进行轨迹调整，进一步提升了运动轨迹的稳定性。
(2)、该空投精准定位仪，通过设有优化路线生成模块，投放过程中一直 周期性优化运动轨迹，进而大大地提升了空投的精准性。
附图说明
图1为本发明精准定位***的原理框图；
图2为本发明导航模块的原理框图；
图3为本发明监管***的原理框图；
图4为本发明优化路线生成模块的原理框图；
图5为本发明动力***的原理框图。
图中，1、精准定位***；2、处理器；3、通信模块；4、导航模块；41、北斗 导航单元；42、图像识别单元；43、地形匹配单元；5、抗震模块；6、监管系 统；61、气象传感器；62、信息配置单元；63、信息提取单元；64、数据库；7、 控制***；8、优化路线生成模块；81、数据转换单元；82、数据对比单元；83、 算法单元；84、导航误差评估单元；85、运行状态评估模型建立单元；86、优 化路线生成单元；9、动力***；91、风阻变换单元；911、风板；92、动力调 整单元；921、电控动力伞；922、步进电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种空投精准定位仪，包 括精准定位***1，精准定位***1包括处理器2、通信模块3、导航模块4、 抗震模块5、监管***6、控制***7、优化路线生成模块8和动力***9，通 信模块3、导航模块4、抗震模块5、监管***6、控制***7、优化路线生成模 块8和动力***9均与处理器2实现双向连接，导航模块4包括北斗导航单元41、图像识别单元42和地形匹配单元43，动力***9包括风阻变换单元91和 动力调整单元92，风阻变换单元91和动力调整单元92时间实现双向连接，风 阻变换单元91包括风板911，动力调整单元92包括电控动力伞921和步进电机 922，监管***6包括气象传感器61、信息配置单元62、信息提取单元63和数 据库64，气象传感器61的输出端与信息配置单元62的输入端连接，且信息配 置单元62与信息提取单元63实现双向连接，信息提取单元63与数据库64实 现双向连接，优化路线生成模块8包括数据转换单元81、数据对比单元82、算 法单元83、导航误差评估单元84、运行状态评估模型建立单元85和优化路线 生成单元86，数据转换单元81的输出端与数据对比单元82的输入端连接，数 据对比单元82、算法单元83和导航误差评估单元84的输出端均与运行状态评 估模型建立单元85的输入端连接，且运行状态评估模型建立单元85的输出端 与优化路线生成单元86的输入端连接，通过设有精准定位***1，并且导航定 位和控制技术具备冗余性，有力保障定位控制技术实时有效可用，通过轨迹控 制动力为风电混合动力，可借用风阻进行轨迹调整，进一步提升了运动轨迹的 稳定性，通过设有优化路线生成模块8，投放过程中一直周期性优化运动轨迹， 进而大大地提升了空投的精准性。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技 术。
空投前，在监管***6中配置当前空投环境，由气象传感器61将测得的水 平风气压、大气密度、大气温度、大气湿度、风向和风速数据传输到信息配置 单元62，并将数据储存到数据库64，信息提取单元63将数据库64中的物资空 投初速度，着陆目标地和空投轨迹数据提取，并且传输给信息配置单元62，对 大气进行高分辨率四维环境预测；
投放后，当物资空投于高空运输机时，通过地形匹配单元43和北斗导航单 元41生成数据，将数据传输给处理器2，处理器2将数据传输给控制***7和 优化路线生成模块8，控制***7生成控制信号，而优化路线生成模块8通过地 形匹配单元43和北斗导航单元41间隔一定周期获得物资位置和速度等数据， 通过数据转换单元81将数据转换，转换后的数据传输给运行状态评估模型建立 单元85，然后配合算法单元83、数据对比单元82和导航误差评估单元共同组 建运行状态评估模型，然后将运行状态评估模型传输给优化路线生成单元86， 由优化路线生成单元86生成优化路线，然后将信息传输回处理器2，处理器2 将信息传输给控制***7，控制***7选取最优导航数据生成控制信号；接近着 陆目标地时，由图像识别单元42和北斗导航单元41生成的数据为参考，重复 上述操作，从而生成最优导航数据然后由控制***7生成控制信号；
投放后，在顺风或轨迹偏离顺风位置时，由处理器2计算数据，然后传输 给动力***9，动力***9的风板911伸展相对应数据的伸开量，配合电控动力 伞921完成物资轨迹调整，当逆风或轨迹偏离逆风位置时，动力***9收取风 板911，采用电控动力伞921调整物资轨迹，通信模块3即时反馈物资位置信息， 监管***6接收、监督、管理物资投放全程信息。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些 实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包 含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素 的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的 其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变 化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种空投精准定位仪，包括精准定位***(1)，其特征在于：所述精准定位***(1)包括处理器(2)、通信模块(3)、导航模块(4)、抗震模块(5)、监管***(6)、控制***(7)、优化路线生成模块(8)和动力***(9)，所述通信模块(3)、导航模块(4)、抗震模块(5)、监管***(6)、控制***(7)、优化路线生成模块(8)和动力***(9)均与处理器(2)实现双向连接。
2.根据权利要求1所述的一种空投精准定位仪，其特征在于：所述导航模块(4)包括北斗导航单元(41)、图像识别单元(42)和地形匹配单元(43)，所述动力***(9)包括风阻变换单元(91)和动力调整单元(92)。
3.根据权利要求2所述的一种空投精准定位仪，其特征在于：所述风阻变换单元(91)和动力调整单元(92)时间实现双向连接，所述风阻变换单元(91)包括风板(911)，所述动力调整单元(92)包括电控动力伞(921)和步进电机(922)。
4.根据权利要求1所述的一种空投精准定位仪，其特征在于：所述监管***(6)包括气象传感器(61)、信息配置单元(62)、信息提取单元(63)和数据库(64)，所述气象传感器(61)的输出端与信息配置单元(62)的输入端连接，且信息配置单元(62)与信息提取单元(63)实现双向连接，所述信息提取单元(63)与数据库(64)实现双向连接。
5.根据权利要求1所述的一种空投精准定位仪，其特征在于：所述优化路线生成模块(8)包括数据转换单元(81)、数据对比单元(82)、算法单元(83)、导航误差评估单元(84)、运行状态评估模型建立单元(85)和优化路线生成单元(86)。
6.根据权利要求5所述的一种空投精准定位仪，其特征在于：所述数据转换单元(81)的输出端与数据对比单元(82)的输入端连接，所述数据对比单元(82)、算法单元(83)和导航误差评估单元(84)的输出端均与运行状态评估模型建立单元(85)的输入端连接，且运行状态评估模型建立单元(85)的输出端与优化路线生成单元(86)的输入端连接。
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