Мобильная аэроплатформа
MOBILE AIRCRAFT PLATFORM

Изобретение относится к автономным мобильным автоматизированным взлетно-посадочным платформам для привязных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), и может использоваться  в мобильных или в стационарных установках различного применения.
Известна взлетно-посадочная платформа для беспилотных летательных аппаратов [RU 199914], содержащая коробчатый прямоугольный корпус, выполненный с возможностью развертывания поверх его защитного укрытия с функцией открытия и закрытия, а также средств крепления корпуса к несущей раме, закрепленной на мобильном средстве, днище коробчатого корпуса снабжено ArUco маркерами прецизионной посадки в виде прямоугольных наклеек.
Недостатком этого технического решения является низкая защищенность устройства от внешних воздействующих факторов, обусловленной конструкцией защитного укрытия, низкая надежность системы точной посадки на основе машинного зрения обусловленной возможностью загрязнения, укрытия снегом, листвой и пр. маркеров прецизионной посадки, низкая автоматизация процесса развертывания, невозможность оперативного демонтажа с автомобиля и монтажа на автомобиль для возможности использования в автономном режиме без автомобиля.
Известен стартовый контейнер [RU 2678381], который состоит из корпуса с откидывающимся наружу люком, и стартовую платформу, расположенную внутри корпуса, отличающийся тем, что корпус контейнера выполнен со скатной крышей, открывающийся люк синхронизирован со стартовой платформой, которая расположена в основном отсеке корпуса контейнера и выполнена в виде двух платформ: верхней и нижней, причем верхняя платформа выдвигается над нижней и имеет форму решетки, в монтажном отсеке корпуса контейнера расположен блок питания и управления. По углам корпуса контейнера выполнены опоры, а на скатной крыше корпуса контейнера дополнительно установлена следящая антенна для приема информации с БПЛА и система обогрева для сброса снега и защиты от обледенения. Стартовая платформа контейнера дополнительно оснащена устройством точной посадки, и контейнер дополнительно оснащен системой климат-контроля. Данный аналог не предназначен для применения с привязными БПЛА.
Недостатками этого технического решения являются:
- малая длительность полета БПЛА ограниченная емкостью аккумуляторных батарей;
- невысокая грузоподъёмность БПЛА.
Известен ближайший аналог мобильный робототехнический комплекс на базе привязной высотной беспилотной платформы «Альбатрос» [http://bastion-karpenko.ru/albatros-mmrtk-bla/] который состоит из контейнера, установленного на автомобильное шасси, содержащего взлетно-посадочную платформу, БПЛА многороторного типа, кабелеукладчик, систему электропитания. Контейнер содержит крышу, которая при развертывании сдвигается вперед, открывая внутреннее пространство контейнера, после этого взлетно-посадочная платформа поднимается до уровня крыши, образуя посадочную площадку.
Недостатком наиболее близкого технического решения является  невозможность оперативного монтажа и демонтажа с автомобиля с целью возможности использования в автономном режиме без автомобиля, низкая надежность и защищенность устройства от внешних воздействующих факторов по причине того, что крыша открыта во время полета БПЛА.
Заявляемое изобретение мобильная аэроплатформа представляет собой мобильную систему хранения, взлета, посадки, управления и электропитания беспилотных летательных аппаратов.
Технический результат, достигаемый предложенным изобретением, заключается в повышении защищенности от воздействий внешней среды, надежности, в расширении функциональных возможностей для обеспечения возможности оперативного демонтажа с автомобиля и монтажа на автомобиль с целью возможности использования в автономном режиме без автомобиля.
Технический результат достигается за счет того, что мобильная аэроплатформа содержит:
- взлетно-посадочную платформу, которая состоит из основания и рамы. Рама выдвигается из контейнера горизонтально. На раме вертикально закреплена крышка проема контейнера. Крышка оснащена уплотнителями по контуру и закреплена таким образом, чтобы при полностью выдвинутой раме крышка прилегала к проему и обеспечивалась защита внутреннего пространства контейнера от попадания атмосферных осадков, пыли и сквозняков. В крышке предусмотрено отверстие для кабель-троса, которое закрыто щеточным уплотнителем. Также крышка оснащена козырьками, которые обеспечивают защиту от атмосферных осадков отверстия для кабель-троса и нижней части проема контейнера. Применение крышки проема контейнера повышает защищенность и надежность;
- на раме крепится посадочная площадка, которая является решетчатой конструкцией, благодаря которой при посадке БПЛА не образуется эффект «воздушной подушки», кроме этого воздушный поток, создаваемый БПЛА, сдувает снег, листву и грязь, если они окажутся на посадочной площадке. Таким образом, обеспечивается безопасность и надежность посадки, а также исключение попадания снега, листвы и грязи в контейнер;
- контейнер, конструкция которого приспособлена для перевозки в кузове автомобиля типа пикап, грузового автомобиля и на автомобильном прицепе, оснащен быстросъёмными приспособлениями для крепления, а также домкратами, которые обеспечивают возможность оперативного монтажа на автомобиль и демонтажа с автомобиля с целью возможности использования мобильной взлетно-посадочной платформы в автономном режиме без автомобиля.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан общий вид мобильной аэроплатформы на автомобиле типа пикап в транспортном положении
На фиг.2 показан вариант перевозки мобильной аэроплатформы на автомобиле с прицепом
На фиг.3 показан общий вид мобильной аэроплатформы снятого с автомобиля и установленного на домкраты
На фиг.4 показаны быстросъёмные приспособления для крепления контейнера
На фиг.5 показан общий вид мобильной аэроплатформы в рабочем состоянии
На фиг.6 показан общий вид мобильной аэроплатформы с выдвинутой посадочной площадкой (стенка контейнера и домкраты не показаны)
На фиг.7 показан вид на выдвинутую посадочную площадку и крышку проема контейнера.
Мобильная аэроплатформа содержит контейнер 1, конструкция которого приспособлена для перевозки в кузове автомобиля типа пикап. Это обеспечивается формой контейнера имеющего выступ над кабиной пикапа и уступы над бортами кузова. Такая форма также обеспечивает возможность перевозки в кузове грузового автомобиля и на автомобильном прицепе. Для возможности оперативного демонтажа с автомобиля и монтажа на автомобиль контейнер оснащен домкратами 2 и быстросъёмными приспособлениями для крепления. Быстросъёмные приспособлениями для крепления представляют собой проушины 3 и талрепы 4. Другим вариантом быстросъёмных приспособлений для крепления могут служить проушины и ремни для крепления груза оснащенные храповым механизмом. Мобильный взлетно-посадочный модуль может использоваться в автономном режиме, как с автомобилем, так и без автомобиля. Для оперативного демонтажа с автомобиля талрепы или ремни ослабляются и вынимаются из проушин. Далее контейнер поднимается с помощью домкратов, и автомобиль выезжает из-под него. Для монтажа на автомобиль операции выполняются в обратном порядке. При использовании контейнера с автомобилем  без оперативного демонтажа домкраты, быстросъёмные приспособления для крепления и указанные операции  не требуются.
В контейнере установлена взлетно-посадочная платформа 5, для взлета и посадки БПЛА 6, связанного с наземной частью кабель-тросом 7.
Взлетно-посадочная платформа содержит основание 8 и раму 9. На раме 9 установлена посадочная площадка 10. Рама с посадочной площадкой выдвигается с помощью мотор-редуктора 11 посредством передачи рейка – шестерня.
На раме установлена крышка проема контейнера 12. Крышка оснащена уплотнителями 13 по контуру и закреплена таким образом, чтобы при полностью выдвинутой посадочной площадке крышка проема плотно прилегала к проему контейнера при открытой двери контейнера. В крышке проема контейнера предусмотрено отверстие 14 для кабель-троса, которое закрыто щеточными уплотнителями 15, которые защищают от сквозняков и попадания пыли. Также крышка проема контейнера оснащена козырьками 16, которые обеспечивают защиту от атмосферных осадков отверстия для кабель-троса и нижней части проема контейнера.
Для обеспечения работоспособности всех систем мобильной аэроплатформы при больших значениях отрицательных температур внешней среды контейнер может быть дополнительно оснащен автономным подогревателем. В совокупности с крышкой проёма контейнера, обеспечивающей защиту от атмосферных осадков, пыли и сквозняков обеспечивается предпусковой подогрев и поддержание температуры внутри контейнера пригодной для стабильной работы оборудования.
На выдвижной раме крепится автоматизированный кабелеукладчик 17. Кабелеукладчик располагается за крышкой проема, а кабель-трос проходит через отверстие, которое закрыто щеточными уплотнителями, таким образом, автоматизированный кабелеукладчик защищен от внешних воздействующих факторов. Во время работы, когда БПЛА находится в воздухе, питание на БПЛА и полезную нагрузку непрерывно подается по кабель-тросу от системы электроснабжения. Система электроснабжения может работать от внешней сети, а при отсутствии таковой от генератора, который также может быть установлен в контейнер.
Предложенное изобретение позволяет достичь технический результат    за счет следующего:
- крышка проема контейнера, закрепленная на выдвижной раме,    обеспечивает улучшенную защиту изделия от внешних воздействующих факторов при выдвинутой посадочной площадке, когда БПЛА находится в воздухе;
- посадочная площадка, имеющая форму решетки, обеспечивает безопасность и надежность посадки, а также исключение попадания снега, листвы и грязи в контейнер;
- контейнер, имеющий выступ над кабиной автомобиля и уступы над бортами кузова, который может быть оснащен домкратами и быстросъёмными приспособлениями для крепления расширяет функциональные возможности для обеспечения возможности оперативного демонтажа с автомобиля и монтажа на автомобиль с целью возможности использования в автономном режиме без автомобиля.
Работа мобильной аэроплатформы осуществляется в следующем порядке.
По прибытии на место развертывания при возникновении такой необходимости контейнер выгружается с автомобиля или прицепа. Для этого талрепы или ремни  для крепления контейнера 4 ослабляются и вынимаются из проушин 3, с помощью домкратов производится подъём контейнера над автомобилем, не допуская перекосов. Далее транспортное средство выезжает из-под контейнера. При отсутствии необходимости выгружать контейнер указанные действия не выполняются.
Далее производится подключение системы электроснабжения к внешней сети, при отсутствии такой возможности производится запуск генератора.
После открытия двери контейнера оператор с щита управления подает команду на выдвижение рамы 9 с посадочной площадкой 10. Мотор-редуктор 11 выдвигает посадочную площадку на полный ход, до срабатывания концевого выключателя открытого положения. Положение концевого выключателя настроено таким образом, чтобы крышка проема контейнера 12 при полностью выдвинутой посадочной площадке оказалась плотно прижатой к стенке контейнера и закрыла собой проем контейнера.
На посадочной площадке устанавливается БПЛА 6, к которому подсоединяется кабель-трос 7, уложенный на автоматизированный кабелеукладчик 17. Кабелеукладчик расположен за крышкой проема контейнера, а кабель-трос проходит через отверстие закрытое щеточными уплотнителями 15.
По команде оператора БПЛА производит взлет на требуемую высоту и БПЛА переходит в автоматический режим удержания высоты и координат. Кабелеукладчик производит размотку во время взлета кабель-троса по командам от автоматизированной системы управления, которая принимает решения на основе показаний датчика натяжения троса закрепленного на выдвижной раме.  В режиме удержания высоты и координат кабелеукладчик автоматически поддерживает необходимое натяжение кабель-троса чтобы последний не провисал и не запутывался.
По кабель-тросу непрерывно подается питание на моторы БПЛА, а также производится зарядка резервных аккумуляторных батарей БПЛА, которые в случае обрыва питания обеспечат экстренную посадку. Кроме этого, по кабель-тросу обеспечивается питание полезной нагрузки и передача данных при необходимости.
По завершении работы оператор подает команду на приземление и БПЛА производит посадку на посадочную площадку в автоматическом режиме. При этом кабелеукладчик автоматически производит намотку кабель-троса. После этого посадочная площадка задвигается в контейнер до срабатывания концевого выключателя закрытого положения, дверца контейнера закрывается, отключается генератор или внешняя сеть.  Производится погрузка на автомобиль (при необходимости).