TRIZ 理論在無人機集群發射回收裝置設計中的應用

王文龍，馬明旭，胡耀中，朱杰夫

（東北大學機械工程與自動化學院，遼寧 沈陽 110819）

1 引言

當今世界無人機技術發展迅猛，在軍事、國防和民用領域的影響力不斷擴大。現在無人機發射的主要方式是發射架彈射[4]、人工拋射、火箭助推發射[1]。回收的主要方式是傘降回收、撞網回收、鉤繩回收、跑道回收[3]。此前某大學已經設計出一種發射回收一體化裝置，為解決無人機在狹小空間和惡劣環境發射的問題提供了范例[7]。由于固定翼無人機體積小，單架無人機所能執行的任務有限，近些年來無人機集群協作技術開始被重視[2]。目前集群發射方式主要有多彈射架集群發射、火箭助推式連續發射、空中投放式發射。對于回收主要是采用自然地滑翔降落，然后進行人工回收。在集群發射回收上，大多采用發射時的“一次性”集群，即沒有好的集群發射回收系統，更沒有將返航的無人機進行存儲補給的裝置，能夠為下一次集群做準備。

為此，我們擬設計出一種具有存儲補給功能的無人機集群發射回收裝置（即UAV cluster emission recovery device，簡稱UAV-CERD）。在設計過程中我們利用TRIZ 理論解決遇到的困難問題。我們采用其物理矛盾與技術矛盾分析的方法對UAVCERD 的設計進行分析，運用物-場分析、分離原理等方法找到矛盾的解決方案，最終解決了在設計UAV-CERD 過程中遇到的難題，研制了一種具有存儲與補給功能的無人機集群發射回收裝置。

2 系統矛盾分析

在TRIZ 理論中，工程中所出現的矛盾可以歸為3 類：一類是物理矛盾，一類是技術矛盾，一類是管理矛盾。……