本发明涉及高空气球,尤其涉及一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统及方法。
背景技术:
1、高空气球飞行试验结束后,高空气球球体与吊舱分离,吊舱在降落伞减速作用下降落到地面进行回收,如果吊舱降落地点地面风速较大,降落伞在大风作用下会维持充气状态,可能出现吊舱被降落伞拖拽并在地面滑行现象,吊舱内设备将损坏严重。
2、现有技术中,针对上述问题的解决方法是在吊舱和降落伞之间安装分离装置,吊舱落地瞬间完成分离装置分离。
3、然而,空中环境复杂,降落伞开伞下降过程运动变化剧烈,要求分离装置具有非常高的可靠性,否则如果在空中分离将造成毁灭性损失。
技术实现思路
1、本发明提供一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统及方法,用以解决现有技术中空中环境复杂,降落伞开伞下降过程运动变化剧烈,要求分离装置具有非常高的可靠性,如果在空中分离将造成毁灭性损失的缺陷。
2、本发明提供一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,包括:降落伞分离电池、第一检测器、第二检测器、降落伞分离火工品、落地决策器和安全保护控制器;
3、所述安全保护控制器分别与所述降落伞分离电池、所述第一检测器、所述第二检测器和所述落地决策器连接;
4、所述降落伞分离电池分别与所述第一检测器、第二检测器和所述降落伞分离火工品连接;
5、所述落地决策器与所述降落伞分离火工品和所述第二检测器连接;
6、所述降落伞分离火工品用于分离吊舱和降落伞;
7、所述安全保护控制器用于保证所述落地决策器的安全。
8、根据本发明提供的一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,所述安全保护控制器包括串联的第一控制单元和第二控制单元;
9、所述第一控制单元包括并联的第一继电器开关和第二继电器开关;
10、所述第二控制单元包括并联的第三继电器开关和第四继电器开关。
11、根据本发明提供的一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,所述第一继电器开关基于视距测控链路发送的视距测控指令控制;
12、所述第二继电器开关基于卫星测控链路发送的卫星测控指令控制;
13、所述第三继电器开关基于gps高度控制;
14、所述第四继电器开关基于气压开关控制。
15、根据本发明提供的一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,所述落地决策器用于基于多个加速度传感器、下降速度传感器和激光测距传感器的数据,控制所述落地决策器的继电器开关打开或关闭。
16、根据本发明提供的一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,所述多个加速度传感器分布安装在所述吊舱的底面边缘。
17、根据本发明提供的一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,所述下降速度传感器基于gps系统或北斗卫星导航系统的垂直方向的速度确定。
18、根据本发明提供的一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,所述激光测距传感器安装在所述吊舱的底面。
19、根据本发明提供的一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,所述第一检测器用于检测第一继电器开关和第二继电器开关的开关状态。
20、根据本发明提供的一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,所述第二检测器用于检测第一继电器开关或第二继电器开关的开关状态,以及第三继电器开关或第四继电器开关的开关状态。
21、本发明还提供一种高空气球降落伞与吊舱分离控制方法,包括:
22、在高空气球与降落伞分离后,获取吊舱的加速度传感器的加速度值、下降速度传感器的下降速度值和激光测距传感器的距离值;
23、在所述吊舱下降到第一预设高度的情况下,基于视距测控链路发送的视距测控指令控制第一继电器开关打开,并基于卫星测控链路发送的卫星测控指令控制第二继电器开关打开;
24、在第一检测器检测到所述第一继电器开关或所述第二继电器开关打开的情况下,gps高度控制第三继电器开关与气压开关控制第四继电器开关的控制使能打开,并在所述gps高度小于第二预设高度的情况下,打开所述第三继电器开关,在所述气压开关检测到大气压力大于预设气压值的情况下,打开所述第四继电器开关;
25、在第二检测器检测到所述第一继电器开关或所述第二继电器开关至少打开一个,以及所述第三继电器开关或所述第四继电器开关至少打开一个的情况下,落地决策器和卫星链路控制开关的使能控制打开;
26、在所述落地决策器的使能控制打开的情况下,基于所述加速度值、所述下降速度值和所述距离值,分别确定所述加速度传感器的第一状态、所述下降速度传感器的第二状态,以及所述激光测距传感器的第三状态,并基于所述第一状态、所述第二状态和所述第三状态,确定所述吊舱的落地状态;
27、在所述落点状态大于预设阈值的情况下,控制所述落地决策器的继电器开关打开,并基于降落伞分离火工品进行所述降落伞和所述吊舱的分离控制。
28、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述高空气球降落伞与吊舱分离控制方法。
29、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述高空气球降落伞与吊舱分离控制方法。
30、本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述高空气球降落伞与吊舱分离控制方法。
31、本发明提供的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统及方法,一方面,设置了安全保护控制器,只有当控制指令和高度都满足条件下才会接通,保证了降落伞与吊舱分离控制不会误触发,保证了吊舱与降落伞分离控制的可靠性;另一方面,落地决策器融合多个加速度传感器、下降速度传感器和激光测距传感器的数据进行落地判断,并在下降过程对上述传感器进行状态判断,保证了数据有效性,从而提高了落地决策判断的准确性和可靠性,可以实现吊舱落地后降落伞与吊舱的可靠分离,并减少误触发分离风险。
1.一种高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,包括:降落伞分离电池、第一检测器、第二检测器、降落伞分离火工品、落地决策器和安全保护控制器;
2.根据权利要求1所述的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,所述安全保护控制器包括串联的第一控制单元和第二控制单元;
3.根据权利要求2所述的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,所述第一继电器开关基于视距测控链路发送的视距测控指令控制;
4.根据权利要求1所述的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,所述落地决策器用于基于多个加速度传感器、下降速度传感器和激光测距传感器的数据,控制所述落地决策器的继电器开关打开或关闭。
5.根据权利要求4所述的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,所述多个加速度传感器分布安装在所述吊舱的底面边缘。
6.根据权利要求4所述的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,所述下降速度传感器基于gps系统或北斗卫星导航系统的垂直方向的速度确定。
7.根据权利要求4所述的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,所述激光测距传感器安装在所述吊舱的底面。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,所述第一检测器用于检测第一继电器开关和第二继电器开关的开关状态。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的高空气球降落伞与吊舱分离控制系统,其特征在于,所述第二检测器用于检测第一继电器开关或第二继电器开关的开关状态,以及第三继电器开关或第四继电器开关的开关状态。
10.一种高空气球降落伞与吊舱分离控制方法,其特征在于,包括:
