一种航空绞车

摘要

本申请航空技术领域，尤其涉及一种航空绞车，由于本申请提供的航空绞车可以通过缆绳标记检测传感器检测缆绳上的检测标记从而控制进入低速/高速收放缆程序，并且还通过摄像头以及视频数字转化电路将视频信息转化为数字信息，通过数字信息与预设阈值比较从而控制进入收缆/切缆程序，从而实现了收放缆速度分级控制，并且数字信息的准确监控，极大的提高了收放缆控制的准确性，有效的避免了靶标与航空绞车碰撞，提高了靶标收回的成功率，防止了危害安全现象的发生。

权利要求

1.一种航空绞车，包括：壳体、卷筒、涡轮、缆绳、靶标和控制器，其中，所述卷筒的前端与所述涡轮传动连接，所述缆绳缠绕于所述卷筒的表面，并且所述缆绳伸出所述壳体的一端与所述靶标连接，其特征在于，还包括：缆绳标记检测传感器、摄像头、视频数字化电路；

所述缆绳标记检测传感器用于检测所述缆绳上预定长度处设置的检测标记，并将标记检测信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述标记检测信息控制所述卷筒进入低速/高速收放缆程序；

所述摄像头将采集到的所述壳体外部的视频信息发送给所述视频数字化电路转换为数字信息，将所述数字信息发送至所述控制器，所述控制器根据预定阈值判断所述数字信息中所述靶标的晃动程度，根据所述靶标的晃动程度控制进入收缆/切缆程序。

2.根据权利要求1所述的航空绞车，其特征在于，所述控制器控制所述卷筒进入低速收缆程序后，所述控制器根据靶标的晃动程度控制进入收缆/切缆程序。

3.根据权利要求1所述的航空绞车，其特征在于，还包括：缆绳张力传感器；所述缆绳张力传感器用于检测所述缆绳的张力信息，并且将所述张力信息发送至所述控制器；所述控制器根据所述张力信息调整所述控制器内预设的收放速度，所述控制器根据预设的收放速度控制所述卷筒的转动速度。

4.根据权利要求3所述的航空绞车，其特征在于，还包括：收/放缆速度传感器；所述收/放缆速度传感器用于检测所述缆绳的收放速度信息，并且将所述收放速度信息发送至所述控制器；所述控制器根据所述收放速度信息和预设的收放速度调整所述卷筒的转动速度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的航空绞车，其特征在于，所述靶标具有检测其姿态的姿态传感器，所述姿态传感器将检测到的姿态信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述姿态信息控制进入收缆/切缆程序。

6.根据权利要求5所述的航空绞车，其特征在于，所述切缆程序包括：

所述控制器根据所述靶标的晃动程度和/或所述姿态信息控制第一切缆装置切缆；

和/或所述控制器根据操作人员指令控制第二切缆装置切缆。

7.根据权利要求6所述的航空绞车，其特征在于，所述姿态信息通过设置于所述靶标上的通信装置传输至所述控制器。

8.根据权利要求1至4任一项所述的航空绞车，其特征在于，还包括：电控制动器，所述电控制动器设置于所述壳体内部，所述控制器控制所述电控制动器制动所述卷筒。

9.根据权利要求1至4任一项所述的航空绞车，其特征在于，还包括：调速器，所述调速器传动连接于所述涡轮与所述卷筒之间。

10.根据权利要求1至4任一项所述的航空绞车，其特征在于，还包括：布缆器，所述布缆器按照预定规律向所述卷筒布置缆绳。

说明书

一种航空绞车

技术领域

[0001] 本申请涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种航空绞车。

背景技术

[0002] 航空绞车是一种悬挂于飞机机翼或机腹的整流型短舱，用以挂载各型拖曳式靶标等设备。

[0003] 现有的航空绞车是通过压缩空气和液压传动实现卷筒的开启和制动，从而实现靶标的收放。而在靶标的收放过程中，是通过操作人员观察判断靶标的收放情况，通过观察到的靶标收放情况实现靶标收放的控制，现有的这种对靶标的收放控制精度低，容易出现判断不准确、不及时的情况，尤其是靶标在收回到位前或放出到位前不能准确调整卷绕和放出速度，易在收回时发生靶标与航空绞车碰撞问题，导致靶标收回成功率低，并且也容易发生危害安全的现象。

发明内容

[0004] 本申请的目的在于提供一种航空绞车，提高了航空绞车对靶标收放的控制精度，提高了靶标收回的成功率，极大的避免了安全事故的发生。

[0005] 为达到上述目的，本申请提供一种航空绞车，包括：壳体、卷筒、涡轮、缆绳、靶标、缆绳标记检测传感器、摄像头、视频数字化电路和控制器；其中，所述卷筒的前端与所述涡轮传动连接；所述缆绳缠绕于所述卷筒的表面，并且所述缆绳伸出所述壳体的一端与所述靶标连接；所述缆绳标记检测传感器用于检测所述缆绳上预定长度处设置的检测标记，并将标记检测信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述标记检测信息控制所述卷筒进入低速/高速收放缆程序；所述摄像头将采集到的所述壳体外部的视频信息发送给所述视频数字化电路转换为数字信息，将所述数字信息发送至所述控制器，所述控制器根据预定阈值判断所述数字信息中所述靶标的晃动程度，根据所述靶标的晃动程度控制进入收缆/切缆程序。

[0006] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，所述控制器控制所述卷筒进入低速收缆程序后，所述控制器根据靶标的晃动程度控制进入收缆/切缆程序。

[0007] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，还包括：缆绳张力传感器；所述缆绳张力传感器用于检测所述缆绳的张力信息，并且将所述张力信息发送至所述控制器；所述控制器根据所述张力信息调整所述控制器内预设的收放速度，所述控制器根据预设的收放速度控制所述卷筒的转动速度。

[0008] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，还包括：收/放缆速度传感器；所述收/放缆速度传感器用于检测所述缆绳的收放速度信息，并且将所述收放速度信息发送至所述控制器；所述控制器根据所述收放速度信息和预设的收放速度调整所述卷筒的转动速度。

[0009] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，所述靶标具有检测其姿态的姿态传感器，所述姿态传感器将检测到的姿态信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述姿态信息控制进入收缆/切缆程序。

[0010] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，所述切缆程序包括：所述控制器根据所述靶标的晃动程度和/或所述姿态信息控制第一切缆装置切缆；和/或所述控制器根据操作人员指令控制第二切缆装置切缆。

[0011] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，所述姿态信息通过设置于所述靶标上的通信装置传输至所述控制器。

[0012] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，还包括：电控制动器，所述电控制动器设置于所述壳体内部，所述控制器控制所述电控制动器制动所述卷筒。

[0013] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，还包括：调速器，所述调速器传动连接于所述涡轮与所述卷筒之间。

[0014] 如上所述的航空绞车，其中，优选的是，还包括：布缆器，所述布缆器按照预定规律向所述卷筒布置缆绳。

[0015] 相对于现有技术，本申请提供的航空绞车可以通过缆绳标记检测传感器检测缆绳上的检测标记从而控制进入低速/高速收放缆程序，并且还通过摄像头以及视频数字转化电路将视频信息转化为数字信息，通过数字信息与预设阈值比较从而控制进入收缆/切缆程序，从而实现了收放缆速度分级控制，并且数字信息的准确监控，极大的提高了收放缆控制的准确性，有效的避免了靶标与航空绞车碰撞，提高了靶标收回的成功率，防止了危害安全现象的发生。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0017] 图1为本申请实施例提供的航空绞车结构示意图；

[0018] 图2为本申请实施例提供的航空绞车控制系统的示意图；

[0019] 图3为本申请实施例提供的航空绞车缆绳标记检测传感器的结构示意图。

具体实施方式

[0020] 下面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。

[0021] 如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种航空绞车，包括：壳体1、涡轮2、卷筒3、缆绳4、靶标5、缆绳标记检测传感器6、摄像头7、视频数字化电路18和控制器8。

[0022] 其中，涡轮2和卷筒3均设置在壳体1的内部，卷筒3的前端与涡轮2传动连接；通过涡轮2的转动带动卷筒3转动，从而对缠绕于卷筒3表面的缆绳4实现收放；而缆绳4伸出壳体1的一端与靶标5连接，通过缆绳4的收放也就实现了对靶标5的收放。

[0023] 缆绳标记检测传感器6和控制器8可以设置于壳体1的内部，也可以设置于壳体1的外部。摄像头7则设置于壳体1的外部，以对壳体1外部进行拍摄，可以根据靶标5的收放方向设置摄像头7的拍摄角度。视频数字化电路18则可以集成于摄像头7的内部，也可以集成在控制器8内部，还可以以其他形式存在，只要能够起到将视频信息转化为数字信息即可。控制器8分别与缆绳标记检测传感器6和摄像头7(或视频数字化电路18)通信连接，控制器8对接收到的信号进行处理，实现对靶标5的收放。并且控制器8还可以和座舱内的座舱控制盒22通信连接，将信号传输至座舱控制盒22，以便操作人员能够清楚的观测到检测、控制数据。控制器8可以采用32位温度增强级DSP芯片，其CPU板上有存储器，用于存储运行信息，并扩展有实时时钟。

[0024] 在缆绳4的预定长度处设置检测标记，例如：在缆绳的末端20m、10m和5m处均涂覆红外线吸收层，也可以是其他形式的检测标记，只要能达到本申请实施例所要达到的技术效果即可。

[0025] 缆绳标记检测传感器6用于检测缆绳4上预定长度处设置的检测标记，例如：在收缆的过程中，在缆绳4回收至末端20m处时，缆绳标记检测传感器6利用发射的红外线检测到20m处涂覆的红外线吸收层。当然也可以是在放缆过程中检测，放缆过程中的检测方式与收缆过程中的检测方式相同。

[0026] 将标记检测信息(也就是缆绳标记检测传感器6检测到的信息，可以是检测到缆绳4未涂覆红外线吸收层处的信息，也可以是检测到缆绳4涂覆红外线吸收层处的信息，也就是缆绳标记检测传感器6只是起检测作用)发送至控制器8。作为举例，如图3所示，缆绳标记检测传感器6具体可以是红外线发射管61发射一束38K频率的红外线，经过缆绳4或缆绳4上涂覆的红外线吸收层反射后，红外线接收管62接收反射后的红外线，然后经过放大电路63放大，再经过检波电路63、整形电路64后，送入到控制器8内，控制器8经过滤波、隔离、整形后将信息发送的控制器8的CPU内。

[0027] 请继续参阅图1和图2，控制器8根据标记检测信息控制卷筒3进入低速/高速收放缆程序。例如：在收缆过程中，当控制器8处理缆绳标记检测传感器6检测到的信息得到进入末端20m时，则控制卷筒3进入低速收缆程序。即控制器8通过控制与之通信连接的风门电机9调节风门叶片的开度，以及控制器8通过控制与之通信连接的调速器10精确的控制卷筒3的转动速度，其中调速器10传动连接于涡轮2与卷筒3之间。当然也可以通过检测进入高速收缆程序、低速放缆程序和高速放缆程序，对于进入上述哪种程序判断的形式与进入低速收揽程序的判断形式相同，这里就不在赘述。

[0028] 另外，摄像头7将采集到视频信息发送给视频数字化电路转换为数字信息，将数字信息发送至控制器8，控制器8根据预定阈值判断数字信息中靶标5的晃动程度，预定阈值是根据本领域技术人员在靶标回收过程中根据经验确定的值，例如在数字信息中靶标5像素晃动范围，根据靶标5的晃动程度控制进入收缆/切缆程序。

[0029] 例如：数字信息中靶标5的晃动像素范围超出预设的预设值，则表明靶标5晃动剧烈，此时对靶标5进行回收容易造成靶标5与航空绞车的碰撞事故，因此控制器8控制进入切缆程序，反之则控制进入收揽程序。

[0030] 在上述实施例的基础上，摄像头7可以在靶标5的收放进行全程监控，也可以在靶标5距离航空绞车距离较近的位置进行监控，本申请实施例中优选在进入低速收缆程序时开始进行监控。也就是优选控制器8控制卷筒3进入低速收缆程序后，通过摄像头7监控靶标5的晃动程度控制进入收缆/切缆程序。

[0031] 本申请实施例提供的航空绞车可以通过缆绳标记检测传感器6检测缆绳4上的检测标记从而控制进入低速/高速收放缆程序，并且还通过摄像头7以及视频数字转化电路将视频信息转化为数字信息，通过数字信息与预设阈值比较从而控制进入收缆/切缆程序，从而实现了收放缆速度分级控制，并且数字信息的准确监控，极大的提高了收放缆控制的准确性，有效的避免了靶标与航空绞车碰撞，提高了靶标收的回成功率，防止了危害安全现象的发生。

[0032] 此外，为了进一步的提高缆绳收放的准确性，本领域技术人员还可以设置多种传感器，通过多种传感数据输入控制缆绳的收放。具体可以是，设置缆绳张力传感器11，该缆绳张力传感器11优选设置于壳体内部，缆绳张力传感器11用于检测缆绳的张力信息，并且将张力信息发送至与之通信连接的控制器8；控制器8根据张力信息调整控制器8内预设的收放速度，控制器8根据预设的收放速度控制卷筒3的转动速度。

[0033] 例如，高速收缆程序时，在缆绳张力为一定范围内时，预设的缆绳的收回速度为定值，当缆绳张力传感器11检测到的缆绳张力超过预定的范围，则继续以预定的速度收缆容易增加回收难度，容易造成靶标5的晃动，因此控制器8减小预设的缆绳收回速度。

[0034] 另外，还可以设置收/放缆速度传感器12，收/放缆速度传感器12用于检测缆绳4的收放速度信息，并且将收放速度信息发送至与之通信连接的控制器8；控制器8根据收放速度信息和预设的收放速度调整卷筒3的转动速度。

[0035] 例如：收/放缆速度传感器12将检测到的缆绳的收放速度信息发送至控制器8，控制器8将缆绳的收放速度信息与预设的收放速度进行比较(这里的预设的收放速度可以是初始预设的收放速度，也可以是通过上述调整后重新预设的收放速度)。如果缆绳的收放速度信息小于预设的收放速度，则控制器8控制风门叶片开度和/或调速器10，增大卷筒3的转动速度；如果缆绳的收放速度大于预设的收放速度，则控制器8控制风门叶片和/或调速器10，减小卷筒3的转动速度。

[0036] 此外，航空绞车还可以包括长度传感器，用于检测缆绳的收放长度，通过检测缆绳的收放长度可以时刻掌握靶标的回收情况。优选的长度传感器设置于壳体1的内部，具体的对于缆绳收放长度的计算还可以通过收/放缆速度传感器12检测的速度和时间累积求得。

[0037] 在上述基础上，本领域技术人员还可以设置检测靶标姿态的姿态传感器，该姿态传感器可以设置在靶标5上，姿态传感器将检测到的姿态信息发送至与之通信连接的控制器8，控制器8根据姿态信息控制进入收缆/切缆程序。

[0038] 例如：在靶标5上设置有电台，在航空绞车外壳1内部也设置电台，通过靶标5上电台和航空绞车外壳1内部设置的电台进行靶标5与控制器8之间的数据传输。电台可采用数传电台，控制器8与数传电台采用总线连接，具有高抗干扰能力，总线输入端口装有共模滤波器、TVS，并采用屏蔽双绞线连接。通讯信息通过CPU上的SCI接口经过高速隔离收发芯片ISO15将通讯信息转换成差分的RS422信号发出或接收。控制器8与数传电台采用全双工模式，通讯速率达9.6kbps。

[0039] 姿态传感器可以包含三轴陀螺仪、三轴加速度计，三轴电子罗盘等运动传感器，姿态传感器将检测到的姿态信息通过电台发送至航空绞车外壳1内设置的电台，通过电台发送至控制器8，控制器8根据姿态信息和预设的值进行比较，如果姿态信息(如三轴陀螺仪检测的数据，还可以是其他的姿态数据)发生变化，则证明靶标5的姿态发生变化，也就是靶标5被击中，那么有可能因为靶标5的姿态不稳与航空绞车发生碰撞，也可能因为靶标5被击中，回收的价值降低，可以不对靶标5进行回收，控制器8控制直接进行弃缆程序即可，相反则进入收揽程序。

[0040] 除了上述在靶标5上设置电台、姿态传感器外，还可以在靶标5上设置红外线检测、靶标电池电量检测等，以更加准确的了解靶标的状态。

[0041] 上述切缆程序本申请实施例中优选双余度设计，即：控制器8通信连接有第一切缆装置19和第二切缆装置20，其中第一切缆装置19和第二切缆装置20优选设置于壳体1的内部。具体控制器8根据靶标5的晃动程度和/或姿态信息控制第一切缆装置19切缆；和/或控制器8根据操作人员指令控制第二切缆装置20切缆。其中，第一切缆装置19和第二切缆装置20均可以是通过炸药点火的方式实现切缆的，也可以通过其他的切缆方式。通过双余度设计可以有效的保证切缆弃缆，从而更进一步的保证了航空绞车靶标回收的安全性。

[0042] 为了更加有效准确的控制卷筒3的开启和制动，本申请实施例中优选通过电控制动器13制动，电控制动器13设置于壳体1内部，控制器8与电动控制器13通信连接，通过控制电控制动器13而制动卷筒3。通过该中制动方式避免使用气动液压参与，不仅操作简单，控制合理，而且还更加环保。

[0043] 为了有效及时控制制动器13制动，本领域技术人员还可以在壳体1内设置靶标锁紧传感器23，靶标锁紧传感器23与控制器8通信连接。通过靶标锁紧传感器23检测靶标5已收回锁定，然后控制器8根据靶标锁紧传感器23检测到的数据控制制动器13制动，卷筒3停止转动，收靶完成。

[0044] 为了保证缆绳4能够有序的缠绕在卷筒3上，还可以设置布缆器。布缆器可以包括：布缆丝杠15、布缆滑台16、布缆器行程开关17。具体在涡轮2与卷筒3或者是调速器10与卷筒
3之间传动设置传动箱14，以使得涡轮2同时带动卷筒3和布缆丝杠15转动，布缆丝杠15转动带动布缆滑台16在布缆丝杠15上移动，直至布缆滑台16移动至布缆器行程开关17，布缆滑台16则反向移动。通过布缆器行程开关17可以防止传动箱14故障，布缆丝杠15不转动而卷筒3转动造成的损坏。

[0045] 在本申请的实施例中，电源板上装有EMC滤波电路及DC-DC模块，将28V输入电压转换成5V系统工作电压，送到每个电路板。所有对外输入/输出部分都采用电器隔离设计。控制器通过四路开关量(方向，使能，启停，故障反馈)与风门电机驱动器连接。并具有一路风门电机行程限位开关，用于风门扇叶关闭检测。

[0046] 尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。