《无人机系统导论》课件3.6发射和回收

3.6发射和回收无人机的发射和回收通常被认为是无人机应用中最困难和最关键的阶段，而事实证明也确实如此。3.6.1发射系统无人机的发射方式有很多种，有的复杂有的简单，一些有大型飞机发射经验引出，也有一些是小型无人机所特有的。无人机的发射方式一般分为三种类型，每种类型都有其适当的回收方式：（1）轮式起落架水平起降，需要一段跑道；（2）当无人机没有垂直起飞能力时，可采用弹射或零长火箭助推发射，这样就不需要跑道；（3）垂直起降。在这里，主要分两类讨论，一类是水平起降，包括导轨弹射器、气动弹射器、液气混合弹射器、零长火箭助推器等。一类是垂直起降。

导轨弹射器，是将无人机固定在导轨或滑轨上加速到发射速度的装置。3.6.1发射系统图3.6.1无人机导轨弹射器气动弹射器，是只依靠压缩气体或空气提供动力来加速无人机到达飞行速度的装置。3.6.1发射系统图3.6.1无人机导轨弹射器液气混合弹射器基本原理是利用压缩的气态氮作为发射动力源。这种发射器可以以44m/s的速度发射重量至少为555kg的飞行器。全尺寸和轻量级的弹射器已经由全美工程公司研制完成。这种技术已经被成功应用在一些无人机项目中。无人机零长火箭助推发射是一种最常见最成功的发射方法。这种发射方式不使用导轨，飞行器可直接从固定装置上起飞，一旦启动就可自由飞行。3.6.1发射系统图3.6.3无人机零长火箭助推发射可控垂直起降是最漂亮的发射方式，无人机系统不需要跑道、简易跑道或笨重的弹射装置，在任何地形下都可发射。3.6.1发射系统图3.6.4垂直起降无人机3.6.2回收系统无人机的回收系统不但要求飞机安全着陆，而且包括将其运回基地或机库。最简单的方式就是像载人机一样着陆，将无人机降落在道路、跑道、平地或者航空母舰甲板上。（1）常规着陆是固定翼无人机最常用的回收方法，就是在跑道上降落。

（2）水平起降的无人机回收系统包含弹射无人机系统的回收、滑撬式或机腹着陆方式、撞网回收方式即伞降回收方式。图3.6.5“凤凰”无人机发射、回收装置（3）垂直起降无人机系统目前已被大量应用，其回收方式比较简单。3.6.2回收系统图3.6.6无人机电子系统回收方式图3.6.7无人机系留绳回收方式还有一些自动控制技术在无人机回收方面的应用，包括雷达引导、遥测设备引导、GPS组合引导、光电精确引导。雷达引导是指雷达可以在能见度极差的情况下提供类似于光学成像的高分辨率图像，把测得的雷达成像信息与储存的无人机数字图像信息进行对比就能确定无人机的实时位置，当无人机偏离预定航线时，地面站发出控制指令使无人机按预定回收航线飞行。遥测设备引导中的地面设备主要有自动测向设备、制导计算机、无线电遥控设备；机载设备有无线电信号发射机和遥控接收机、飞行控制计算机、自动驾驶仪、舵机系统。GPS组合引导是指全球定位系统（GPS）实现了全天候、高精度、连续、实时导航，可对无人机进行授时、定位、测速，同时，高性能、小型化、低价格的商用GPS接收机大量涌入市场，给GPS提供了良好应用条件，因此各国对GPS回收导航系统进行了大量研究。3.6.2回收系统光电精确引导是指当无人机进入进场段，地面控制站对光电引导系统发出控制指令，将光电引导系统指向无人机进场轨迹指定的空域。在该空域中，光电引导系统搜索和捕获无人机，并沿着回收轨迹跟踪无人机。在跟踪过程中，光电引导系统不断地产生无人机的位置信息，而地面控制站可利用这些数据对无人机进行遥控，将其保持在回收轨迹上直到着陆。地面控制站中的操作人员通过显示器观察CCD摄像机生成的图像，对进场段的无人机进行搜索，当清楚看到无人机后，捕获并锁定无人机，光电引导系统自