阅读说明：本技术 一种飞行器机体发光系统 (Aircraft body lighting system ) 是由 赵凯 彭波 展全伟 逯彦刚 伏潇斌 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种飞行器机体发光系统。主要包括机体发光操纵单元、机体发光电源管理器、飞行控制计算机、光传感器、发光涂层块。其中,发光涂层块包括发光区和电路区,由机体发光电源管理器进行供电,驱使电致发光涂层发光；机体发光操纵单元进行发光系统工作模式和发光控制方案的切换控制；飞行控制计算机按照预先设定的程序确定发光控制方案,通过机体发光电源管理器进行供电控制。本发明实施方便、对气动外形影响很小、能够适应各种不规则机体外形,且发光图案可设计、发光特性可调、发光控制方案可实时切换。(The invention provides an aircraft body light-emitting system. The aircraft mainly comprises an engine body light-emitting control unit, an engine body light-emitting power supply manager, a flight control computer, a light sensor and a light-emitting coating block. The luminous coating block comprises a luminous area and a circuit area, and is powered by the body luminous power manager to drive the electroluminescent coating to emit light; the machine body light-emitting control unit performs switching control on a light-emitting system working mode and a light-emitting control scheme; the flight control computer determines a light-emitting control scheme according to a preset program, and the power supply control is carried out through the light-emitting power manager of the aircraft body. The invention has the advantages of convenient implementation, little influence on the pneumatic appearance, adaptability to various irregular machine body appearances, designable luminous patterns, adjustable luminous characteristics and real-time switching of the luminous control scheme.)

一种飞行器机体发光系统

技术领域

本发明属飞行器技术领域，具体涉及一种飞行器机体发光系统。

背景技术

随着航空航天技术的发展，飞机、飞艇、气球、卫星等飞行器已广泛应用于民用与军事领域。飞行器机体以特定的颜色、亮度、图案进行发光，或进行颜色、亮度、图案的变换，或规律性的闪烁，可用于自身的识别、视觉隐身、信息传递、广告宣传、飞行表演等。

目前，各类飞行器主要通过安装数量有限的各种灯具进行发光，应用范围仅限于飞行器自身的识别，也有部分小型飞行器在机体上使用LED发光灯、电致发光膜、荧光漆等进行发光，进行表演。但是，LED发光灯为点光源，安装于飞行器外部影响机体气动外形，安装于飞行器内部占用空间，且要求机体透明，在机体上大范围使用安装也不方便；电致发光膜对机体表面形状平整的外形可以铺贴，但是对于不规则的飞行器机体外形则难以应用；荧光漆可大范围使用，但其亮度低，发光特性也不可控，应用限制较多。这些因素都限制飞行器机体发光的应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种飞行器机体发光系统。本发明实施方便、对气动外形影响很小、能够适应各种不规则机体外形，且发光图案可设计、(亮度、闪烁规律等)发光特性可调、发光控制方案可实时切换。

一种飞行器机体发光系统，主要包括机体发光操纵单元、机体发光电源管理器、飞行控制计算机、光传感器、发光涂层块，其特征在于：所述的发光涂层块包括发光区和电路区，发光区包括喷涂在飞行器机体指定部件上的电致发光涂层，电路区包括电路区包括线路连接区、正负极隔离区、正极和负极，由机体发光电源管理器进行供电，驱使电致发光涂层发光；机体发光操纵单元进行发光系统开启、关闭，以及工作模式和发光控制方案的切换控制；飞行控制计算机根据光传感器测量的光照强度和机体发光操纵单元的控制指令，按照预先设定的程序确定发光控制方案，通过机体发光电源管理器进行供电控制。

所述的发光涂层块的电路区正负极位于机体外部，向机体内打接线孔，通过平头空柄钉与电缆连接，平头空柄钉空柄内焊接电缆，平头空柄钉与电缆连接处，以及平头空柄钉钉柄外裹绝缘保护套，钉头下表面和电路区正负极涂导电胶，平头空柄钉***接线孔后钉头下表面和电路区正负极完成粘接；所述平头空柄钉钉头厚度小于1mm，钉柄中空。

所述的发光涂层块的发光区可以喷涂为任意形状，且每个发光区可以喷涂不同颜色的电致发光涂料。

对于有人飞行器，所述的机体发光操纵单元集成于飞行器飞行管理系统操作平台；对于无人飞行器，所述的机体发光操纵单元集成于地面站操作平台。

所述的飞行控制计算机，存储有发光功能开启、发光功能关闭、发光控制方案对应的供电控制信息，将发光控制指令转换为供电控制指令。

系统包括自主发光和人工操纵发光两种模式，所述的自主发光模式通过光传感器光照强度测量值与设定的各自主发光方案光照强度的触发范围进行的比较，确定自主发光方案；所述的人工操纵发光模式是通过机体发光操纵单元开启或关闭发光功能或按照特定方案进行发光控制。

所述的发光区的电致发光涂层喷涂于飞行器机体下表面和侧面，且采用与晴天天空相近的淡蓝色电致发光涂料，飞行控制计算机根据光传感器测得的光照强度对机体发光电源管理器进行供电控制，使各发光区的发光照射强度和环境光照强度相同，大幅降低飞行器与天空背景的对比度，实现飞行器视觉隐身效果。

本发明的有益效果是：由于采用电致发光涂料，可以应用到各种曲面和外形不规则的机体；由于发光涂层块的发光区可以喷涂为各种形状，且每个发光区可以喷涂不同颜色的电致发光涂料，可以组成绚丽多彩的图案；由于发光方案可控，可按照要求不发光、持续发光、闪烁、调整亮度等，实际效果更加丰富；由于发光控制方案可通过机体发光系统机体发光操纵单元实时切换，使用更加灵活。本发明可实现飞行器对地面观测者的视觉隐身效果，可广泛应用于自身识别、视觉隐身、信息传递、广告宣传、飞行表演等。

附图说明

图1为本发明的一种飞行器机体发光系统示意图；

图2为本发明实施例机体示意图；

图3为本发明实施例机载设备布置示意图；

图4为本发明实施例机体发光涂层块分布仰视图；

图5为本发明实施例机体发光涂层块分布侧视图；

图6为本发明实施例机体发光涂层块分布俯视图；

图7为本发明实施例机身发光涂层块组成侧视图；

图8为本发明实施例机身发光涂层块组成仰视图；

图9为本发明实施例左机翼发光涂层块组成仰视图；

图10为本发明实施例左机翼发光涂层块组成俯视图；

图11为本发明实施例尾翼左发光涂层块组成仰视图；

图12为本发明实施例尾翼左发光涂层块组成俯视图；

图13为本发明实施例平头空柄钉示意图；

图14为本发明实施例电致发光涂层电极接线示意图；

图中，1-机身，2-左机翼，3-右机翼，4-动力单元和气囊舱壳体，5-尾翼，6-左尾撑，7-右尾撑，8-飞行控制计算机，9-机载数据终端，10-飞行器电源管理器，11-机体发光电源管理器，12-锂电池组，13-光传感器，14-机身发光涂层块，15-左机翼发光涂层块，16-右机翼发光涂层块，17-尾翼左发光涂层块，18-尾翼右发光涂层块，19-机身发光涂层块发光区，20-机身发光涂层块线路连接区，21-机身发光涂层块正负极隔离区，22-机身发光涂层块正极，23-机身发光涂层块正极接线处平头空柄钉，24-机身发光涂层块负极，25-机身发光涂层块负极接线处平头空柄钉，26-左机翼发光涂层块发光区，27-左机翼发光涂层块线路连接区，28-左机翼发光涂层块正负极隔离区，29-左机翼发光涂层块正极，30-左机翼发光涂层块正极接线处平头空柄钉，31-左机翼发光涂层块负极，32-左机翼发光涂层块负极接线处平头空柄钉，33-尾翼左发光涂层块发光涂层块，34-尾翼左发光涂层块线路连接区，35-尾翼左发光涂层块正负极隔离区，36-尾翼左发光涂层块正极，37-尾翼左发光涂层块正极接线处平头空柄钉，38-尾翼左发光涂层块负极，39-尾翼左发光涂层块负极接线处平头空柄钉，40-平头空柄钉，41-银导电胶，42-发光涂层块正负极涂层，43-绝缘漆，44-腻子，45-机体，46-焊锡，47-绝缘保护套，48-电缆芯，49-电缆保护套，50-有机硅绝缘胶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明实施例以一种弹射起飞、伞降、气囊缓冲回收的固定翼无人飞行器为应用对象，采用Lumilor品牌电致发光涂料，实施一种用于飞行表演的飞行器机体发光案例。

图1为本发明发光系统示意图，包括机体发光操纵单元、飞行控制计算机、机载数据终端、锂电池组、飞行器电源管理器、机体发光电源管理器、光传感器、发光涂层块、飞行器机体、地面数据终端。

设备连接方式为：机体发光操纵单元集成于地面控制站，与地面数据终端相连，地面数据终端与机载数据终端通过无线电通信，机载数据终端与飞行控制计算机相连，光传感器与飞行控制计算机相连，飞行控制计算机与机体发光电源管理器相连，锂电池组与飞行器电源管理器相连，飞行器电源管理器与机体发光电源管理器、飞行控制计算机、光传感器、机载数据终端相连，机体发光电源管理器与机身发光涂层块、左右机翼发光涂层块、尾翼左右发光涂层块分别相连。

图2为本发明实施例机体示意图，包括机身1、左机翼2、右机翼3、动力单元和气囊舱壳体4、尾翼5、左尾撑6、右尾撑7，都采用碳纤维复合材料。图3为本发明实施例机载设备布置示意图。其中，飞行控制计算机8、机载数据终端9、飞行器电源管理器10、机体发光电源管理器11安装于设备架上；锂电池组12单独安装于机身内部；光传感器13安装于机身上部。

机体发光操纵单元集成于地面控制站，其功能窗口包括机体发光开启按钮、关闭按钮、发光控制方案选择下拉菜单、方案执行按钮。

光传感器采用能慧NHZD10AU5型光照度传感器。

图4为本发明实施例机体发光涂层块分布仰视图，图5为本发明实施例机体发光涂层块分布侧视图，图6为本发明实施例机体发光涂层块分布俯视图。发光涂层块在飞行器机体左右两边对称布置，包括机身发光涂层块14、左机翼发光涂层块15、右机翼发光涂层块16、尾翼左发光涂层块17和尾翼右发光涂层块18。其中，机身发光涂层块14采用发白色光涂料，左机翼发光涂层块15和右机翼发光涂层块16采用发绿色光涂料，尾翼左发光涂层块17和尾翼右发光涂层块18采用发橙色光涂料。

各发光涂层块包括发光区和电路区，电路区包括线路连接区、正负极隔离区、正极和负极。

图7为本发明实施例机身发光涂层块组成侧视图，图8为本发明实施例机身发光涂层块组成仰视图，包括机身发光涂层块14发光区19，机身发光涂层块14线路连接区20，机身发光涂层块14正负极隔离区21，机身发光涂层块14正极22，机身发光涂层块14负极24。图中可见机身发光涂层块14正极接线处平头空柄钉23，机身发光涂层块14负极接线处平头空柄钉25。

图9为本发明实施例左机翼发光涂层块组成仰视图，图10为本发明实施例左机翼发光涂层块组成俯视图，包括左机翼发光涂层块15发光区26，左机翼发光涂层块15线路连接区27，左机翼发光涂层块15正负极隔离区28，左机翼发光涂层块15正极29，左机翼发光涂层块15负极31。图中可见左机翼发光涂层块15正极接线处平头空柄钉30，左机翼发光涂层块负极接线处平头空柄钉32。

图11为本发明实施例尾翼左发光涂层块组成仰视图，图12为本发明实施例尾翼左发光涂层块组成俯视图，包括尾翼左发光涂层块17发光涂层块33，尾翼左发光涂层块17线路连接区34，尾翼左发光涂层块17正负极隔离区35，尾翼左发光涂层块17正极36，尾翼左发光区17块负极37。图中可见尾翼左发光涂层块17正极接线处平头空柄钉38，尾翼左发光涂层块17负极接线处平头空柄钉39。

图13为本发明实施例平头空柄钉示意图，图14为本发明实施例电致发光涂层电极接线示意图，所述发光涂层块正负极向机体内打接线孔，通过平头空柄钉40与电缆连接，平头空柄钉40空柄内焊接电缆芯48，平头空柄钉与电缆连接处的电缆芯48和电缆保护套49，以及平头空柄钉40钉柄外裹绝缘保护套47，钉头下表面和发光涂层块正负极涂银导电胶41，平头空柄钉40***接线孔后钉头下表面和电路区正负极完成粘接；所述平头空柄钉40钉头厚度小于0.5mm，钉柄中空。此外，由于碳纤维材料导电，在喷涂电致发光涂料前，机体45抹腻子44，之后在发光涂层块所在区域喷涂绝缘漆43，发光涂层块正负极涂层42喷涂于绝缘漆43上，焊锡46尽量充满平头空柄钉40空柄，接线完成后在发光涂层块正负极所在区域抹有机绝缘硅胶50。

本发明实施例发光控制方案以模块形式加入飞行控制程序，并载入飞行控制计算机。这里列出7个发光控制方案：方案1，所有发光涂层块全部不发光；方案2，所有发光涂层块常亮；方案3，所有发光涂层块亮度由暗变亮，周期1秒，不断循环；方案4，所有发光涂层块同周期闪烁，发光时间0.5秒，发光间隔0.5秒；方案5，机身发光涂层块、左右机翼发光涂层块、尾翼左右发光涂层块依次单独发光，持续时间0.5秒；方案6，切换至自主发光模式。

本发明实施例工作模式分为自主发光模式和人工操纵发光模式两种：(1)自主发光模式。自主发光模式为默认发光模式，若光传感器电压低于0.25V，对应光照强度低于100lux，飞行器开始执行发光控制方案3，反之，执行发光控制方案1，飞行控制计算机接收到地面机体发光控制指令后，自动转换为人工操纵发光模式；(2)人工操纵发光模式。地面人员通过机体发光操纵单元功能窗口，进行发光系统开启、关闭，以及工作模式和发光控制方案的切换控制。

本发明实施例飞行器电源管理器为机体发光电源管理器提供28V直流电源，方案中各状态供电要求如下：不发光时，不供电；常亮或者闪烁发光时间段要求220V，800Hz的交流电；由暗变亮供电要求50V～220V范围，1000Hz随时间线性变化的交流电。

本发明实施例具体工作示例过程如下：(1)飞行器在地面自检完毕后，操作人员在机体发光操纵单元功能窗口点击机体发光开启按钮，飞行控制计算机执行自主发光模式。飞行控制计算机接收到光传感器信息，若光传感器电压低于0.25V，飞行器开始执行发光控制方案3，反之，执行发光控制方案1，并向机体发光电源管理器发送所选发光控制方案对应供电信息，机体发光电源管理器按照接收到的供电信息对飞行器电源管理器输入的电源进行转换，并向各发光涂层块供电，各发光涂层块的发光区根据所供电源特性发光；(2)飞行器起飞，并飞行至300m高度，操作人员在机体发光操纵单元功能窗口选择发光控制方案2，并点击执行按钮。地面控制站通过地面数据终端向飞行器发送“执行发光控制方案2”指令，机载数据链终端接收到“执行发光控制方案2”指令并发送至飞行控制计算机，飞行控制计算机进行数据处理后，向机体发光电源管理器发送“发光控制方案2”的供电信息，机体发光电源管理器按照“发光控制方案2”的供电信息，对飞行器电源管理器输入的电源进行转换，并向各发光涂层块供电，各发光涂层块的发光区按照“发光控制方案2”发光；(3)之后，可继续通过机体发光操纵单元功能窗口控制机体发光特性。

本发明的上述实施方式仅为本发明在一种飞行器上的应用实例而已，不能认为是对本发明权利要求所作的限制。应用实例本身进行修改，举例如下：

(1)对发光涂层块正极和负极位置和形状的修改；

(2)平头空柄钉的钉头和空柄改为其它形状；

(3)机体发光操纵单元修改为单独提供的操纵器。

凡在本发明的精神和原则之内，所做任何修改，等同替换、改进、拆分、重组等，都应该落入本发明权利要求的保护范围内。