一種基于主動式姿態(tài)檢測的航模飛行器安全遙控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于主動式姿態(tài)檢測的航模飛行器安全遙控系統(tǒng)，屬于無線電遙控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市面上的航模飛行器都是需要遙控器來控制。在航模遙控器中包括有飛行姿態(tài)控制操作桿和油門信號控制操作桿，實際操作控制時，操作人員在遙控器面板上對飛行姿態(tài)的控制是基于飛行器實際所處位置而言的。由于航模飛行器操控人員與飛行器處于不同坐標系中，操控人員需要通過觀察飛行器姿態(tài)判斷操作方式，即要正確判斷飛行器的機頭方向，遙控控制的姿態(tài)向前、向后、向左、向右都是根據(jù)這個機頭方向來確定的。當航模飛行器朝向與操控人員朝向不同時，操控人員需要將預(yù)定飛行路線轉(zhuǎn)換到航模飛行器所在坐標系中?，F(xiàn)在的控制方式并不符合人們實際使用的需求，通常情況下我們希望的是，飛行器的左右前后運動都是基于操作人員的位置而言的。另外，若航模飛行器距離操控人員較遠，操控人員可能無法判斷航模飛行器姿態(tài)，從而無法進行正確操作；同時，在緊急情況下，操控人員來不及進行坐標轉(zhuǎn)換，容易觸發(fā)誤操作。誤操作一旦觸發(fā)情急之下易引發(fā)操作人員對于手中的遙控器面板用力過猛造成打滑或操作桿松動、滑動，甚至損壞遙控面板。除此之外，意外狀況下飛行器失去控制時并沒有保護措施也是現(xiàn)有航模飛行器的一大缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對以上技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種基于主動式姿態(tài)檢測的航模飛行器安全遙控系統(tǒng)，所述的基于主動式姿態(tài)檢測的航模飛行器安全遙控系統(tǒng)除了讓航模飛行器自動完成坐標轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)飛行器相對于操作人員的前后左右方向控制，使得操控人員僅憑直覺就能完成操作，更加簡單、直觀，提高了安全性。在此基礎(chǔ)上還對操作人員手中的遙控發(fā)射裝置作出了改進，同時在航模飛行器上添加了安全裝置，進一步改善了操作人員的操作體驗，不但對于航模飛行器，也提高了遙控發(fā)射裝置的操作安全性。
[0004]本實用新型的主要技術(shù)方案如下:
[0005]—種基于主動式姿態(tài)檢測的航模飛行器安全遙控系統(tǒng)，包括遙控發(fā)射裝置和航模飛行器，所述的航模飛行器上設(shè)有姿態(tài)傳感器、遙控器接收器及航模飛行器主控，所述的航模飛行器主控設(shè)有姿態(tài)轉(zhuǎn)換芯片，所述的遙控發(fā)射裝置設(shè)有姿態(tài)檢測電路，姿態(tài)檢測電路與遙控發(fā)射裝置保持相對固定，遙控發(fā)射裝置的面板上設(shè)有方向操作桿及天線，遙控發(fā)射裝置通過天線發(fā)送控制信號與航模飛行器無線連接，所述的方向操作桿包括操作開關(guān)、軸桿、彈性部件、操作傳遞體、按鈕部件，所述的操作開關(guān)置于遙控發(fā)射裝置面板上，與遙控發(fā)射裝置內(nèi)部電路連接，所述操作開關(guān)、軸桿、操作傳遞體依次連接，操作傳遞體內(nèi)設(shè)有孔洞，軸桿置于孔洞內(nèi)與操作傳遞體連接，操作傳遞體頂部設(shè)有按鈕部件，按鈕部件由絕緣材料制成，其上部設(shè)有防滑槽，防滑槽內(nèi)設(shè)有防滑花紋。防滑槽增加手部與方向操作桿之間的摩擦力，避免操作時手部在操作桿上的打滑現(xiàn)象發(fā)生。
[0006]作為優(yōu)選方案，所述的軸桿外周被彈性部件包圍，彈性部件共四面，其中一面厚度大于其他四面?？稍O(shè)計為彈性部件的四面對應(yīng)于遙控發(fā)射裝置的四面，略厚一面對應(yīng)于遙控發(fā)射裝置的前方，增強操控手感，避免誤操作。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述的彈性部件內(nèi)徑大于軸桿外徑，可以防止操作過程中，操作開關(guān)從遙控發(fā)射裝置基部分離、松動或滑動。
[0008]所述的姿態(tài)檢測電路設(shè)有姿態(tài)芯片，姿態(tài)芯片用于測量收集遙控發(fā)射裝置朝向信息，所述的遙控發(fā)射裝置用于將方向操作桿的操控指令和姿態(tài)芯片測量收集的遙控發(fā)射裝置朝向信息通過天線發(fā)送至航模飛行器上的遙控器接收器，繼而發(fā)送給航模飛行器主控，所述的姿態(tài)傳感器用于測量收集航模飛行器朝向信息，所述的姿態(tài)轉(zhuǎn)換芯片用于利用接收到的遙控發(fā)射裝置朝向信息和航模飛行器朝向信息建立遙控發(fā)射裝置坐標和航模飛行器坐標之間的轉(zhuǎn)換，同時將方向操作桿的操控指令進行坐標轉(zhuǎn)換，得到航模飛行器坐標空間中正確動作的實際偏航角，據(jù)此控制航模飛行器電機的轉(zhuǎn)速，做出正確動作，所述航模飛行器上還設(shè)有安全裝置，所述安全裝置包括相連接的降落傘包及安全控制單元，所述安全控制單元包括速度監(jiān)測模塊及降落傘包啟動模塊，所述速度檢測模塊與姿態(tài)傳感器相連接，用于計算航模飛行器重力方向速度，若其超過設(shè)定值便通過降落傘包啟動模塊打開設(shè)置在航模飛行器上的降落傘包。安全裝置在航模飛行器失去控制時保護其不致墜毀。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述降落傘包由低密度聚乙烯薄膜或聚酯薄膜制成。低密度聚乙烯薄膜厚度均勻，質(zhì)地較柔軟，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、熱封性、耐水性和防潮性，耐冷凍且具有輕薄的優(yōu)點，能夠起到減輕航模飛行器負重的作用;聚酯薄膜機械性能優(yōu)良，剛性、硬度及韌性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高溫和低溫，耐化學藥品性、耐油性、氣密性良好，且同樣具有輕薄的優(yōu)點，能夠起到減輕航模飛行器負重的作用。
[0010]所述的姿態(tài)芯片測量收集的遙控發(fā)射裝置朝向信息具體為遙控發(fā)射裝置當前朝向與預(yù)先設(shè)置的大地坐標系中一固定方向A之間的夾角α，所述的姿態(tài)傳感器所測量收集的航模飛行器朝向信息具體為航模飛行器當前朝向與預(yù)先設(shè)置的大地坐標系中一固定方向A之間的夾角β，所述的姿態(tài)轉(zhuǎn)換芯片用于將方向操作桿的操控指令轉(zhuǎn)換為當前操控指令的朝向與預(yù)先設(shè)置的大地坐標系中一固定方向A之間的夾角γ，通過公式γ ’ = γ+α-β得到航模飛行器坐標空間中正確動作的實際偏航角γ ’。
[0011 ]所述的大地坐標系中一固定方向A可設(shè)為地磁北極或地磁南極。
【附圖說明】
[0012]圖1表示大地坐標方向，朝上為北；
[0013]圖2是航模飛行器，箭頭方向為飛行器朝向(此圖中朝東)，其中:3_姿態(tài)傳感器；
[0014]圖3是遙控發(fā)射裝置，箭頭方向為遙控發(fā)射裝置朝向(此圖中朝北)，其中:5_方向操作桿，6-姿態(tài)檢測電路，7-天線；
[0015]圖4是本實用新型遙控發(fā)射裝置上方向操作桿的結(jié)構(gòu)示意圖，其中:8_操作開關(guān)，9-軸桿，10-彈性部件，11-操作傳遞體，12-按鈕部件，13-防滑槽。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型在現(xiàn)有遙控發(fā)射裝置中引入姿態(tài)檢測電路，并與遙控發(fā)射裝置保持相對固定。在操作人員使用遙控發(fā)射裝置時，遙控發(fā)射裝置的位置必定不能固定，這時遙控器中姿態(tài)檢測電路能通過姿態(tài)芯片的數(shù)據(jù)測量出遙控發(fā)射裝置當前朝向與大地坐標系中某一固定角度A(可設(shè)置為地磁北極)之間的夾角α，然后遙控發(fā)射裝置通過數(shù)據(jù)通道無線發(fā)送到安裝于航模飛行器上的遙控器接收器，繼而發(fā)送給航模飛行器主控。在航模飛行器自身也有姿態(tài)檢測模塊，通過其航模飛行器可以測量出航模飛行器當前朝向與大地坐標系中同一固定角度A(可設(shè)置為地磁北極)之間的夾角β。航模飛行器主控同時接收來自遙控發(fā)射裝置的控制信號和姿態(tài)檢測模塊的數(shù)據(jù)夾角α和夾角β，在控制信號即相對于遙控發(fā)射裝置坐標系的偏航角γ的基礎(chǔ)上加上夾角α和夾角β的偏差影響，得到對于飛行器坐標系的實際偏航角γ ’ = γ+α-β，完成操控人員發(fā)出的動作信號到飛行器坐標系的轉(zhuǎn)換，進而控制電機的轉(zhuǎn)速，做出正確動作，本實用新型遙控發(fā)射裝置面板上的操作開關(guān)與遙控發(fā)射裝置內(nèi)部電路連接，操作開關(guān)、軸桿、操作傳遞體依次連接，操作傳遞體內(nèi)設(shè)有孔洞，軸桿置于孔洞內(nèi)與操作傳遞體連接，操作傳遞體頂部設(shè)有按鈕部件，按鈕部件由絕緣材料制成，其上部設(shè)有防滑槽，防滑槽內(nèi)設(shè)有防滑花紋。防滑槽增加手部與方向操作桿之間的摩擦力，避免操作時手部在操作桿上的打滑現(xiàn)象發(fā)生。除此之外，還在航模飛行器上還添加了安全裝置，安全裝置在航模飛行器失去控制時保護其不致墜毀。
[0017]下面，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明:
[0018]如附圖1-3所示，一種基于主動式姿態(tài)檢測的航模飛行器安全遙控系統(tǒng)，主要由遙控發(fā)射裝置、姿態(tài)檢測電路6、航模飛行器、以及航模飛行器上的姿態(tài)傳感器3組成。
[0019]所述的遙控發(fā)射裝置能夠通過天線7發(fā)送控制信號到航模飛行器2，并且在其面板上設(shè)