某无人机光电载荷挂架结构设计

闫修 杨竣博 贺旭东

摘 要：根据光电载荷的技术特征和使用特点，结合无人机结构设计准则，开展了光电载荷挂架的结构技术研究，从结构布局、材料选择和装配工艺等方面进行了工程设计。采用有限元仿真分析方法对结构进行静强度、刚度校核，结果表明结构强度、刚度设计均满足使用要求。

关键词：光电载荷，结构设计有限元仿真

1引言

随着无人机技术的发展，多种形式的无人机应用到农业领域。除了目前已广泛流行的植保无人机外，搭载光学传感器采集农业信息、监测作物状况的无人机也开始在精准农业应用领域展现优势。光电传感器吊舱是无人机一项非常重要的装备，旨在实现无人机侦察和监测功能，同时能够完成目标捕获及识别、目标测距、着陆导引等功能[1]。无人机的侦察和监测性能取决于平台的结构、伺服系统稳定精度及跟踪精度[2]。因此，除了对机载光电设备关键技术进行研究之外，对其挂装结构进行应用研究也具有一定的现实意义。

2设计要求

无人机光电载荷挂架的设计要求如下：

1）载荷挂架应具有足够的强度，能承受光电设备的静载荷和冲击载荷;

2）载荷挂架应具有足够的刚度，满足光电设备的精度性能要求;

3）在设计寿命周期内，载荷挂架应能在恶劣的气象环境下稳定可靠的工作;

4）挂架应遵循轻量化设计原则，尽可能减轻结构重量;

5）挂架应具有简单的装配工艺，减少外场试验的安装工序。

3结构设计