具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置及方法与流程

1.本发明涉及无人机挂载投放技术领域、无线通信技术领域和物联网技术领域，尤其涉及一种具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置及方法。


背景技术：

2.目前基于小型无人机的投放机构的控制均需要使用无人机平台厂家自行开发与特定无人机型号适配的app或遥控器进行控制指令。这对于在多种、多类、不同厂家的事先没有配备投放机构的无人平台上部署投放机构带来了技术困难。
3.并且现有技术中，适用于弹体的投放装置均是先对弹体的保险进行开启，然后再对弹体进行释放操作，需要两个步骤才能完成弹体的投放操作。但是，弹体开启与弹体释放两个操作之间即使再连贯，也需要先后操作，整个操作会延迟投放时间。最关键的是，一旦弹体保险已经开启，但弹体的释放机构出现故障，则会导致弹体原地爆炸，造成不可估量的后果。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本发明旨在公开了一种具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置及方法。以解决投放装置在无人机的部署问题以及投放安全问题。
5.本发明公开了一种具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置，包括：通信链路模块、控制链路模块和弹体挂载投放机构；
6.所述通信链路模块，用于为投放装置与地面站的通信提供独立的通信链路，
7.所述控制链路模块，用于通过通信链路接收投放命令产生控制指令输出到弹体挂载投放机构；
8.所述弹体挂载投放机构，包括挂载夹持组件和投放动作组件；挂载夹持组件用于夹持弹体的保险握片顶部，将弹体挂载于无人机的下方；投放动作组件用于连接弹体的保险拉销，在控制指令的控制下，拉出保险拉销，利用保险握片和弹本体的分离力投放弹本体；
9.在投放过程中，通信链路模块通过多次握手确认后将投放命令逐次传输到所述控制链路模块；控制链路模块根据逐次的投放命令控制投放动作组件逐步拉出保险拉销，直至脱离弹体。
10.进一步地，所述挂载夹持组件包括固定夹持件、可调夹持件和导向杆；所述固定夹持件固定连接于所述导向杆的一端，所述可调夹持件滑动设置于所述导向杆上，使所述可调夹持件能够相对于所述固定夹持件靠近或远离，以夹持具有不同宽度的保险握片的弹体。
11.进一步地，所述固定夹持件与可调夹持件均包括水平部、竖直部和弯折部；所述水平部垂直设置于所述竖直部的一端，所述弯折部设置于所述竖直部的另一端；
12.所述固定夹持件的水平部平行交叠于所述可调夹持件的水平部下方；固定夹持件
和可调夹持件的弯折部相向设置，且所述固定夹持件和可调夹持件的弯折部在同一水平面上。
13.进一步地，所述弯折部包括弯钩段和斜面段，弯钩段设置于斜面段的上方；其中，弯钩段用于夹持保险握片顶部的下表面，使得保险握片能够被固定在固定夹持件与可调夹持件的弯钩段之间；斜面段的倾斜角自上而下向外倾斜，使得固定夹持件与可调夹持件的斜面段之间的距离自上而下逐渐增加，形成保险握片挂载到夹持组件时的过度段。
14.进一步地，所述挂载夹持组件还包括压缩弹簧和定位弹簧；所述压缩弹簧以压缩状态外套于所述导向杆的外壁，用于对所述可调夹持件提供向固定夹持件移动的弹力；
15.所述定位弹簧设置在所述固定夹持件水平部内；在用于对夹持的保险握片顶部提供向下的弹力。
16.进一步地，所述投放动作组件包括驱动舵机、绞盘和牵拉绳；所述绞盘设置于所述驱动舵机的输出轴上，随输出轴的转动而转动；所述牵拉绳的一端绕设于绞盘上，另一端为自由端连接在保险拉销的拉环上；
17.投放时，所述控制链路模块输出的控制指令使驱动舵机带动绞盘转动，将牵拉绳缠绕到绞盘；牵拉绳则牵拉保险拉销从弹体滑出，直至脱离弹体。
18.进一步地，所述通信链路模块提供的是基于nb-iot的4g通信链路。
19.进一步地，在所述4g通信链路建立过程中，通过多次握手状态确认成功后，进行投放命令的传输；每次握手状态确认的通信数据内容不同，前一次握手状态确认成功后，进入下一次握手状态确认，当任一次握手状态确认失败后，则回复到第一次握手状态，重新进行通信链路建立。
20.进一步地，所述控制链路模块向投放动作组件多次发送控制命令，每次控制命令使投放动作组件拉出保险拉销一定的距离；单次拉出距离均不大于保险拉销插入弹体的深度；多次累积的拉出距离大于保险拉销插入弹体的深度。
21.本发明还公开了一种上述的具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置的投放方法，包括以下步骤：
22.步骤s1、将夹持弹体的无人机投放装置固定到无人机的底部；
23.步骤s2、无人机到达投放位置后，通过通信环进行三次握手，建立通信连接；当三次握手中有一次握手失败，则恢复到初始状态，重新建立通信连接；
24.步骤s3、建立通信连接后，通过分步发送的三次投放命令经控制环进行三次控制到投放动作组件，进行分步式的投放控制；
25.步骤s4、通过释放环响应控制环的三次控制进行三次释放，每次释放拉出保险拉销的全部行程的1/3；通过三次释放使保险拉销完全滑出，将弹体投放。
26.本发明可实现以下有益效果之一：
27.本发明公开的具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置及方法，为信息指令的接收和输出提供自己的通信链路通道，不依赖于无人机的通信链路，通用性好，方便集成到多种、多类、不同厂家的无人机上，减少了开发的成本和周期。
28.实现了开启保险与弹体投放的同步，将保险开启和弹体投放的两个步骤简化成一个步骤，整体操作高效便捷，同时避免了中间步骤出现故障而导致后续无法实现投放甚至原地爆炸的问题。
29.适应不同弹体的握片的宽度，增加该投放装置的适用范围，同时弹体正向反向均可被挂载于夹持组件内，并且通过弹簧的回弹力能够高效夹持弹体，提高夹持效率。
30.确保保险握片在水平面上横向方向的固定，并通过固定夹持件的水平部内壁上设置的定位弹簧实现对握片竖直方向上的固定；两种固定相辅相成实现对握片更好的固定效果，使弹体的固定更牢固可靠。同时，握片在水平面上竖直方向上为自由维度，能够确保拔出保险拉销时，确保弹体水平面竖直方向失衡，使弹体的弹本体与握片分离，实现弹本体的投放。
附图说明
31.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
32.图1为本发明实施例一中的具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置结构框图；
33.图2为本发明实施例一中的无人机投放装置的投放方法流程图；
34.图3为本发明实施例二中的弹体挂载投放机构的结构示意图；
35.图4为本发明实施例二中的弹体挂载投放机构的后视图；
36.图5为本发明实施例二中的弹体挂载投放机构夹持组件结构示意图；
37.图6为本发明实施例二中的弹体挂载投放机构盖体打开后的俯视图；
38.图7为本发明实施例二中的弹体挂载投放机构的另一结构示意图。
39.图8为本发明实施例三中的电路原理框图；
40.图9为本发明实施例三中的ec-01f芯片的电路连接原理图；
41.图10为本发明实施例三中的mcu芯片的电路连接原理图；
42.图11为本发明实施例三中的sim卡槽的电路连接原理图；
43.图12为本发明实施例三中的线性电源供电电路原理图；
44.图13为本发明实施例三中的电源采样电路原理图。
45.附图标记：
46.1-舵机安置单元；11-设备盖；12-电池盖；13-开关；14-电池组；15-密封胶圈；
47.2-驱动舵机；3-绞盘；4-牵拉绳；5-夹持组件；51-固定夹持件；52-可调夹持件；53-导向杆；54-定位弹簧；
48.7-弹体；71-弹本体；72-握片；73-保险拉环；8-挂载耳片；9-固定绑带。
具体实施方式
49.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
50.实施例一
51.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定发明的范围。
52.本发明主要针对灭火弹、消防弹等手雷形态的弹体投放，其具体结构与现有技术中的手雷形态的灭火弹一致，一般包括弹本体、保险握片和保险拉销。保险拉销插接在弹本
体上，将弹本体和保险握片固定在一起，当拉出保险拉销，并松开保险握片后，弹体的保险解除。
53.本发明的一个实施例公开了一种具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置，如图1所示，包括：通信链路模块、控制链路模块和弹体挂载投放机构；
54.所述通信链路模块，用于为投放装置与地面站的通信提供独立的通信链路，
55.所述控制链路模块，用于通过通信链路接收投放命令产生控制指令输出到弹体挂载投放机构；
56.所述弹体挂载投放机构，包括挂载夹持组件和投放动作组件；挂载夹持组件用于夹持弹体的保险握片顶部，将弹体挂载于无人机的下方；投放动作组件用于连接弹体的保险拉销，在控制指令的控制下，拉出保险拉销，利用保险握片和弹体的分离力投放弹体；
57.在投放过程中，通信链路模块通过多次握手确认后将投放命令逐次传输到所述控制链路模块；控制链路模块根据逐次的投放命令控制投放动作组件逐步拉出保险拉销，直至脱离弹体。
58.具体的，所述挂载夹持组件包括固定夹持件、可调夹持件和导向杆；所述固定夹持件固定连接于所述导向杆的一端，所述可调夹持件滑动设置于所述导向杆上，使所述可调夹持件能够相对于所述固定夹持件靠近或远离，以夹持具有不同宽度的保险握片的弹体。
59.更进一步地，所述固定夹持件与可调夹持件均包括水平部、竖直部和弯折部；所述水平部垂直设置于所述竖直部的一端，所述弯折部设置于所述竖直部的另一端；
60.所述固定夹持件的水平部平行交叠于所述可调夹持件的水平部下方；固定夹持件和可调夹持件的弯折部相向设置，且所述固定夹持件和可调夹持件的弯折部在同一水平面上。
61.更进一步地，所述弯折部包括弯钩段和斜面段，弯钩段设置于斜面段的上方；其中，弯钩段用于夹持保险握片顶部的下表面，使得保险握片能够被固定在固定夹持件与可调夹持件的弯钩段之间；斜面段的倾斜角自上而下向外倾斜，使得固定夹持件与可调夹持件的斜面段之间的距离自上而下逐渐增加，形成保险握片挂载到夹持组件时的过度段。
62.优选的，所述挂载夹持组件还包括压缩弹簧和定位弹簧；所述压缩弹簧以压缩状态外套于所述导向杆的外壁，用于对所述可调夹持件提供向固定夹持件移动的弹力；
63.所述定位弹簧设置在所述固定夹持件水平部内；在用于对夹持的保险握片顶部提供向下的弹力。
64.具体的，所述投放动作组件包括驱动舵机、绞盘和牵拉绳；所述绞盘设置于所述驱动舵机的输出轴上，随输出轴的转动而转动；所述牵拉绳的一端绕设于绞盘上，另一端为自由端连接在保险拉销的拉环上；
65.投放时，所述控制链路模块输出的控制指令使驱动舵机带动绞盘转动，将牵拉绳缠绕到绞盘；牵拉绳则牵拉保险拉销从弹体滑出，直至脱离弹体。
66.具体的，所述通信链路模块提供的是基于nb-iot的4g通信链路。
67.其中，在所述4g通信链路建立过程中，通过多次握手状态确认成功后，进行投放命令的传输；每次握手状态确认的通信数据内容不同，前一次握手状态确认成功后，进入下一次握手状态确认，当任一次握手状态确认失败后，则回复到第一次握手状态，重新进行通信链路建立。
68.每次握手通信包含帧头、帧头校验、数据、数据校验、帧尾、帧尾校验6个部分。同时每次握手通信的数据内容不同，以提高通信连接建立的可靠性。
69.具体的，所述控制链路模块向投放动作组件多次发送控制命令，每次控制命令使投放动作组件拉出保险拉销一定的距离；单次拉出距离均不大于保险拉销插入弹体的深度；多次累积的拉出距离大于保险拉销插入弹体的深度。控制命令累积拉出的距离小于保险拉销插入弹体的深度时，弹体不能投放。
70.本发明实施例中的一个具体的方案还公开了一种上述的具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置的投放方法，包括以下步骤：
71.步骤s1、将夹持弹体的无人机投放装置固定到无人机的底部；
72.步骤s2、无人机到达投放位置后，通过通信环进行三次握手，建立通信连接；当三次握手中有一次握手失败，则恢复到初始状态，重新建立通信连接；
73.步骤s3、建立通信连接后，通过分步发送的三次投放命令经控制环进行三次控制到投放动作组件，进行分步式的投放控制；
74.步骤s4、通过释放环响应控制环的三次控制进行三次释放，每次释放拉出保险拉销的全部行程的1/3；通过三次释放使保险拉销完全滑出，将弹体投放。当三次释放中有一次失败时，弹体不能投放。
75.综上所述，本发明实施例公开的具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置及方法，为信息指令的接收和输出提供自己的通信链路通道，不依赖于无人机的通信链路，通用性好，方便集成到多种、多类、不同厂家的无人机上，减少了开发的成本和周期。
76.实现了开启保险与弹体投放的同步，将保险开启和弹体投放的两个步骤简化成一个步骤，整体操作高效便捷，同时避免了中间步骤出现故障而导致后续无法实现投放甚至原地爆炸的问题。
77.适应不同弹体的握片的宽度，增加该投放装置的适用范围，同时弹体正向反向均可被挂载于夹持组件内，并且通过弹簧的回弹力能够高效夹持弹体，提高夹持效率。
78.确保保险握片在水平面上横向方向的固定，并通过固定夹持件的水平部内壁上设置的定位弹簧实现对握片竖直方向上的固定；两种固定相辅相成实现对握片更好的固定效果，使弹体的固定更牢固可靠。同时，握片在水平面上竖直方向上为自由维度，能够确保拔出保险拉销时，确保弹体水平面竖直方向失衡，使弹体的弹本体与握片分离，实现弹本体的投放。
79.实施例二
80.在本实施例中公开了一种可应用于上一实施例中的更具体的弹体挂载投放机构，如图3所示，
81.包括舵机安置单元1、驱动舵机2、绞盘3、牵拉绳4和挂载夹持组件5；舵机安置单元1用于放置驱动舵机2，绞盘3设置于驱动舵机2的输出轴上，牵拉绳4的一端绕设于绞盘3上，另一端为自由端用于固定弹体7的保险拉销73；驱动舵机2，绞盘3和牵拉绳4构成了投放动作组件。
82.挂载夹持组件5用于夹持弹体7的保险握片72的顶部，使得弹体7的弹本体71处于外置悬空状态。
83.实施时，将弹体7的保险握片72用挂载夹持组件5固定，将弹体7的保险拉销73与牵
拉绳4的自由端固定，驱动舵机2转动时，带动绞盘3转动，使牵拉绳4缠绕于绞盘3上，自由端回退拔出保险拉销73，直至脱离弹体；保险拉销73拉出后，存在于保险握片72与弹本体71之间的弹性件会提供驱动力使保险握片72与弹本体71分离，由于保险握片72的顶部被挂载夹持组件5夹持，分离力使弹本体71向远离弹体挂载投放机构的方向运动，在挂载状态，向下运动，弹本体71竖直方向受力失衡，实现弹本体71的投放。
84.该设计在开启保险拉销73的同时即完成了弹本体71的投放，实现了开启保险与弹体投放的同步，将现有技术中保险开启和弹体投放的两个先后步骤简化成一个步骤，整体操作高效便捷，同时避免了中间步骤出现故障而导致后续无法实现投放甚至原地爆炸的问题。
85.此外，挂载夹持组件5仅用于夹持弹体7的保险握片72的顶部，使得弹体7的弹本体71处于外置悬空状态，能够大幅节省装置空间，同时便于从外部实时观察弹体7的状态并操作。
86.如图4所示，挂载夹持组件5包括固定夹持件51、可调夹持件52、导向杆53和压缩弹簧。导向杆53平行设置于舵机安置单元1的下面，其一端垂直固定于舵机安置单元1第二端的下方外置侧板上，另一端固定设置有固定夹持件51；可调夹持件52滑动设置于导向杆53上，压缩弹簧以压缩状态外套于导向杆53外壁，且压缩弹簧的一端抵住舵机安置单元1第二端的侧板内壁，一端抵住可调夹持件52的外侧壁，使得可调夹持件52能够在导向杆53的导向作用下相对固定夹持件51实现相离或相向运动。
87.所述导向杆的数量可以大于1个，例如平行布置的2个，以防止可调夹持件在滑动时产生晃动。
88.其中，通过导向杆53水平导向作用导向可调夹持件52的运动轨迹，从而保持保险握片72的水平度，近而保证弹体7相对于舵机安置单元1的水平度，确保投弹角度的精确度。
89.此外，固定夹持件51与可调夹持件52之间通过人力实现相离运动，通过压缩弹簧自身的回弹力实现相对运动，从而适应不同弹体的保险握片72的宽度，增加该投放装置的适用范围，同时弹体7正向反向均可被挂载于挂载夹持组件5内，并且通过弹簧的回弹力能够高效夹持弹体7，提高夹持效率。
90.举例说明，固定夹持件51与可调夹持件52之间的初始距离尺寸为17mm，压缩弹簧被压缩的压缩变动尺寸为0-18mm之间，因此固定夹持件51与可调夹持件52之间的初开口最大为35mm，可适用于保险握片72横向宽度在18-35mm之间的弹体7。
91.具体的，固定夹持件51与可调夹持件52均包括水平部、竖直部和弯折部，水平部垂直设置于竖直部的一端，弯折部设置于竖直部的另一端。固定夹持件51的水平部平行交叠设置于可调夹持件52的水平部的下方，固定夹持件51和可调夹持件52的弯折部两者相向设置，且在同一水平面上，使得两个弯折部相对运动后能够起到水平方向上夹持和固定保险握片72的作用。
92.进一步的，所述弯折部包括弯钩段和斜面段，弯钩段设置于斜面段的上方。其中，弯钩段用于夹持固定保险握片72顶部的下表面，使得固定保险握片72能够被固定在固定夹持件51与可调夹持件52的弯钩段之间。斜面段的倾斜角自上而下向外倾斜，使得固定夹持件51与可调夹持件52的斜面段之间的距离自上而下逐渐增加，形成固定保险握片72挂载到挂载夹持组件5时的过度段，便于弹体7的挂载。
93.如图5所示，挂载夹持组件5还包括定位弹簧54，定位弹簧54设置有多个，固定设置在固定夹持件51的水平部的内壁，起到抵住弹体7的保险握片72的作用，使得其能够在竖直方向上实现固定保险握片72的效果，同时使得保险握片72的下表面两侧能够卡在固定夹持件51和可调夹持件52的弯折部之间。
94.本发明实施例通过固定夹持件51与可调夹持件52的弯折部确保保险握片72在水平方向上的固定，并通过固定夹持件51的水平部内壁上设置的定位弹簧54实现对保险握片72竖直方向上的固定；两种固定相辅相成实现对保险握片72较好的固定效果，使弹体7的固定更牢固可靠。同时，保险握片72在水平面上横向方向上为自由维度，能够确保拔出保险拉销73时，确保弹本体71与保险握片72分离方向上失衡，实现弹本体71的投放。
95.进一步的，如图3和图6所示，舵机安置单元1包括第一腔体和第二腔体，两个腔体并排设置且均为空心盒体。
96.进一步的，还包括设备盖11和开关13，设备盖11用于盖住第一腔体，开关13设置于第一腔体的内壁，用于控制驱动舵机2的开闭。
97.具体的，开关13为防水密封开关，防水密封开关具备ip65级防水。
98.进一步的，还包括电池盖12和电池组14，电池盖12用于盖住第二腔体，电池组14设置于第二腔体内，用于为驱动舵机2供电。
99.此外，第一腔体和第二腔体的开口处设置有密封胶胶圈15，使设备盖11和电池盖12与腔体闭合时对盒体进行密封，防止水雾沙尘等进入。
100.本实施例公开的弹体挂载投放机构，如图7所示，还包括挂载耳片8和/或固定绑带9，用于将该弹体挂载投放机构与无人机连接。
101.其中，挂载耳片8设置在舵机安置单元1箱体外侧，挂载耳片8设置有多个，分别对称设置于第一盒体与第二盒体的上侧外壁，每个挂载耳片8上设置有通孔，使得投放设备能够通过适合尺寸的螺钉与无人机固连，该通孔也可以用作应急连接点，在使用场地上可以利用绳子类物品与无人机固定。
102.此外，固定绑带9可以为普通绑带或魔术贴绑带，可拆卸的围设于舵机安置单元1外壁，能够将投放装置与无人机进行捆绑固定。
103.实施例三
104.在本实施例中公开了一种可应用于实施例一中的电路，在电路中实现通信链路模块和控制链路模块功能，建立通信链路和控制链路。
105.如图8所示，所述电路包括天线、nb-iot芯片、sim卡槽、mcu芯片、终端输出端口以及线性电源供电电路；
106.所述线性电源供电电路的电压输入端与外接电源连接，线性电源供电电路的电压输出端与nb-iot芯片和mcu芯片供电管脚连接，为nb-iot芯片和mcu芯片供电；
107.所述nb-iot芯片为ec-01f芯片；nb-iot芯片的rf信号输入端与天线连接，nb-iot芯片的sim信号端口与sim卡槽连接；nb-iot芯片与mcu芯片之间通过串口数据线进行通信连接；mcu芯片与终端输出端口连接；所述终端输出端口将mcu芯片输出的控制信号对外输出到驱动舵机。
108.如图9所示，所述ec-01f芯片的管脚1、10、27、34、36、37、40和41与gnd连接；管脚42和43作为供电管脚与线性电源供电电路的输出端口连接；在供电管脚与gnd之间连接滤波
电容c7和c8，其中，电容c7为电容值0.1uf的贴片电容；电容c8为电容值10uf的贴片电容；管脚11-14作为sim信号端口与sim卡槽连接，其中，管脚11为sim0_data、管脚12为sim0_rst、管脚13为sim0_clk、管脚14为sim0_3.3v；管脚17和18作为串口数据端与mcu芯片的串口数据端连接，其中，管脚17为usart1_rx、管脚18为usart1_tx；管脚35为nb_rf，作为rf信号输入端与天线连接。
109.具体的，所述mcu芯片为stm321011d4p6。
110.如图10所示，所述mcu芯片的管脚10供电管脚与线性电源供电电路的输出端口连接；管脚11与gnd连接；在供电管脚与gnd之间连接滤波电容c5和c6，其中，电容c5为电容值0.1uf的贴片电容；电容c6为电容值10uf的贴片电容；管脚4通过电阻r14与线性电源供电电路的输出端口连接，管脚4通过电容c14与gnd连接，电阻r14和电容c14组成上电复位电路，用于给mcu芯片进行上电复位；所述mcu芯片的管脚11、12作为串口数据端与作为串口数据端的nb-iot芯片的管脚11、12分别连接；所述mcu芯片的管脚7作为mcu芯片的控制信号输出口与终端电路输出端口连接；所述mcu芯片的管脚7用于接入供电采样信号，在mcu芯片内部集成的adc模块中进行模数变换。
111.具体的，所述sim卡槽可采用sim_nano掀盖式卡座，内置sim_nano卡。
112.如图11所示，所述sim卡槽的管脚1为sim_vcc通过电阻r3与nb-iot芯片的管脚14sim_3.3v连接；所述sim卡槽的管脚2为sim_rst通过电阻r4与nb-iot芯片的管脚12sim0_rst连接；所述sim卡槽的管脚3为sim_clk通过电阻r6与nb-iot芯片的管脚13sim0_clk连接；所述sim卡槽的管脚7为sim_data通过电阻r8与nb-iot芯片的管脚11sim0_data连接；电阻r3与所述sim卡槽的管脚1的连接端与gnd之间连接电阻r1；所述sim卡槽的管脚1与nb-iot芯片的管脚12之间连接电阻r5；所述sim卡槽的管脚1与nb-iot芯片的管脚11之间连接电阻r7。
113.优选的，电阻r1为阻值20kω的贴片电阻，电阻r3为阻值0ω的贴片电阻，电阻r4为阻值22ω的贴片电阻，电阻r5为阻值22kω的贴片电阻，电阻r6为阻值22ω的贴片电阻，电阻r7为阻值20kω的贴片电阻，电阻r8为阻值22ω的贴片电阻。
114.具体的，所述线性电源供电电路将外接的12v直流电源转换为3.3v直流电压为nb-iot芯片和mcu芯片。
115.如图12所示，所述线性电源供电电路包括电源芯片ams117-3.3、电容c1-c4和开关sw1；
116.开关sw1的1脚连接外部电源12v供电的输入端12v_in，开关sw1的2脚作为12v_out连接电源芯片ams117的管脚3；电源芯片ams117的管脚1连接gnd，管脚2与4连接，在脚4与gnd之间连接滤波电容c1和c2，在管脚3与gnd之间连接滤波电容c3和c4；
117.其中，电容c2、c4为电容值0.1uf的贴片电容；电容c1、c3为电容值10uf的贴片电容。
118.更进一步地，还包括电源采样电路；如图13所示，所述电源采样电路包括电阻r2、r13和电容c13；所述电源芯片ams117的管脚3通过串联的电阻r2和r13与gnd连接，电阻r2和r13的连接端与mcu芯片的管脚6连接；电阻r2和r13的连接端还通过电容c13与gnd连接。
119.优选的，电阻r2为阻值30kω的贴片电阻，r13为阻值10kω的贴片电阻；电容c13为电容值10uf的贴片电容。
120.具体的，终端输出端口的管脚1与电源芯片ams117的管脚3连接；所述终端电路输出接口的管脚2与gnd连接，所述终端电路输出接口的管脚3与mcu芯片的管脚7连接。终端输出端口一方面将外接电源输出，另一方面将mcu芯片输出的控制信号对外输出，更加方便对于之连接的驱动舵机的工作。
121.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置，其特征在于，包括：通信链路模块、控制链路模块和弹体挂载投放机构；所述通信链路模块，用于为投放装置与地面站的通信提供独立的通信链路，所述控制链路模块，用于通过通信链路接收投放命令产生控制指令输出到弹体挂载投放机构；所述弹体挂载投放机构，包括挂载夹持组件和投放动作组件；挂载夹持组件用于夹持弹体的保险握片顶部，将弹体挂载于无人机的下方；投放动作组件用于连接弹体的保险拉销，在控制指令的控制下，拉出保险拉销，利用保险握片和弹本体的分离力投放弹本体；在投放过程中，通信链路模块通过多次握手确认后将投放命令逐次传输到所述控制链路模块；控制链路模块根据逐次的投放命令控制投放动作组件逐步拉出保险拉销，直至脱离弹体。2.根据权利要求1所述的高安全性无人机投放装置，其特征在于，所述挂载夹持组件包括固定夹持件、可调夹持件和导向杆；所述固定夹持件固定连接于所述导向杆的一端，所述可调夹持件滑动设置于所述导向杆上，使所述可调夹持件能够相对于所述固定夹持件靠近或远离，以夹持具有不同宽度的保险握片的弹体。3.根据权利要求2所述的高安全性无人机投放装置，其特征在于，所述固定夹持件与可调夹持件均包括水平部、竖直部和弯折部；所述水平部垂直设置于所述竖直部的一端，所述弯折部设置于所述竖直部的另一端；所述固定夹持件的水平部平行交叠于所述可调夹持件的水平部下方；固定夹持件和可调夹持件的弯折部相向设置，且所述固定夹持件和可调夹持件的弯折部在同一水平面上。4.根据权利要求3所述的高安全性无人机投放装置，其特征在于，所述弯折部包括弯钩段和斜面段，弯钩段设置于斜面段的上方；其中，弯钩段用于夹持保险握片顶部的下表面，使得保险握片能够被固定在固定夹持件与可调夹持件的弯钩段之间；斜面段的倾斜角自上而下向外倾斜，使得固定夹持件与可调夹持件的斜面段之间的距离自上而下逐渐增加，形成保险握片挂载到夹持组件时的过度段。5.根据权利要求3所述的高安全性无人机投放装置，其特征在于，所述挂载夹持组件还包括压缩弹簧和定位弹簧；所述压缩弹簧以压缩状态外套于所述导向杆的外壁，用于对所述可调夹持件提供向固定夹持件移动的弹力；所述定位弹簧设置在所述固定夹持件水平部内；在用于对夹持的保险握片顶部提供向下的弹力。6.根据权利要求1所述的高安全性无人机投放装置，其特征在于，所述投放动作组件包括驱动舵机、绞盘和牵拉绳；所述绞盘设置于所述驱动舵机的输出轴上，随输出轴的转动而转动；所述牵拉绳的一端绕设于绞盘上，另一端为自由端连接在保险拉销的拉环上；投放时，所述控制链路模块输出的控制指令使驱动舵机带动绞盘转动，将牵拉绳缠绕到绞盘；牵拉绳则牵拉保险拉销从弹体滑出，直至脱离弹体。7.根据权利要求1-6任一项所述的高安全性无人机投放装置，其特征在于，所述通信链路模块提供的是基于nb-iot的4g通信链路。8.根据权利要求6所述的高安全性无人机投放装置，其特征在于，在所述4g通信链路建立过程中，通过多次握手状态确认成功后，进行投放命令的传输；每次握手状态确认的通信
数据内容不同，前一次握手状态确认成功后，进入下一次握手状态确认，当任一次握手状态确认失败后，则回复到第一次握手状态，重新进行通信链路建立。9.根据权利要求7所述的高安全性无人机投放装置，其特征在于，所述控制链路模块向投放动作组件多次发送控制命令，每次控制命令使投放动作组件拉出保险拉销一定的距离；单次拉出距离均不大于保险拉销插入弹体的深度；多次累积的拉出距离大于保险拉销插入弹体的深度。10.一种根据权利要求1-9所述的具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置的投放方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1、将夹持弹体的无人机投放装置固定到无人机的底部；步骤s2、无人机到达投放位置后，通过通信环进行三次握手，建立通信连接；当三次握手中有一次握手失败，则恢复到初始状态，重新建立通信连接；步骤s3、建立通信连接后，通过分步发送的三次投放命令经控制环进行三次控制到投放动作组件，进行分步式的投放控制；步骤s4、通过释放环响应控制环的三次控制进行三次释放，每次释放拉出保险拉销的全部行程的1/3；通过三次释放使保险拉销完全滑出，将弹体投放。

技术总结
本发明涉及一种具有独立通信控制链路的高安全性无人机投放装置及方法；装置包括：通信链路模块、控制链路模块和弹体挂载投放机构；通信链路模块用于为投放装置与地面站的通信提供独立的通信链路，控制链路模块用于通过通信链路接收投放命令产生控制指令输出到弹体挂载投放机构；弹体挂载投放机构包括挂载夹持组件和投放动作组件；挂载夹持组件用于夹持弹体的保险握片顶部将弹体挂载于无人机的下方；投放动作组件用于连接弹体的保险拉销，在控制指令的控制下拉出保险拉销，利用保险握片和弹本体的分离力投放弹本体。本发明实现了投放装置在无人机的通用部署以及安全投放。放装置在无人机的通用部署以及安全投放。放装置在无人机的通用部署以及安全投放。


技术研发人员：洪天阁 张少群 董仕鹏 董忆雪
受保护的技术使用者：中国兵器工业计算机应用技术研究所
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/5/4