專利名稱：共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，特別是涉及一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置。
北京航空航天大學(xué)電子工程系遙控遙測組，經(jīng)過不懈的努力，不斷的改進(jìn)、研制了一種性能優(yōu)良的共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)遙控遙測系統(tǒng)。
本無人駕駛直升機(jī)遙控遙測系統(tǒng)可劃分為地面和機(jī)載部分。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，是將飛機(jī)飛行時(shí)采集的數(shù)據(jù)傳送給地面控制室，由地面進(jìn)行監(jiān)控，指導(dǎo)飛機(jī)飛行。
在本發(fā)明中一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，主機(jī)5用于計(jì)算和控制顯示在顯示器8上的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，主機(jī)6用于計(jì)算和控制顯示在顯示器7和顯示器9上的航向儀表的數(shù)據(jù)。顯示器8顯示的是飛機(jī)飛行的三維圖像、綜合飛行數(shù)據(jù)，顯示器7和顯示器9顯示的是飛機(jī)儀表的狀況。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入無人駕駛直升機(jī)的遙控遙測系統(tǒng)中，結(jié)合遙測數(shù)據(jù)的快速、有效濾波方法形成性能優(yōu)異的無人直升機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)提高了在遙測參數(shù)的形象化顯示能力，提高了遙測的有效性，增強(qiáng)了離機(jī)駕駛員控制直升機(jī)的現(xiàn)實(shí)感，直觀感，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，從而減少了離機(jī)駕駛員因飛行參數(shù)不直觀或過度疲勞而造成誤操作的可能性，提高了飛行任務(wù)成功率。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是飛機(jī)正常飛行時(shí)在顯示器7上的參數(shù)顯示圖。
圖3是飛機(jī)正常飛行時(shí)在顯示器9上的狀況顯示圖。
圖4是飛機(jī)正常飛行時(shí)在顯示器8上的儀表參數(shù)顯示圖。
圖中1.飛行控制臺(tái) 2.方向舵 3.操縱桿 4.總距桿 5.主機(jī)6.主機(jī) 7.顯示器 8.顯示器 9.顯示器 10.攝像頭 11.測控天線12.天線轉(zhuǎn)臺(tái) 13.遙控遙測收發(fā)設(shè)備 14.天線跟蹤設(shè)備 15.天線桿16.左踏板 17.右踏板在本發(fā)明中主機(jī)5用于計(jì)算和控制顯示在顯示器8上的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，主機(jī)6用于計(jì)算和控制顯示在顯示器7和顯示器9上的航向儀表的數(shù)據(jù)。顯示器8顯示的是飛機(jī)飛行的三維圖像、綜合飛行數(shù)據(jù)，顯示器7和顯示器9顯示的是飛機(jī)儀表的狀況。
飛機(jī)在飛行狀態(tài)下將采集到的飛行數(shù)據(jù)傳送給地面的遙控遙測收發(fā)設(shè)備13，遙控遙測收發(fā)設(shè)備13接收到無人駕駛直升機(jī)發(fā)送的遙測信號(hào)后，將信號(hào)經(jīng)遙測接收機(jī)解調(diào)、解擴(kuò)、遙測解碼器解密、解碼、解幀后傳輸至地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將這些遙測信號(hào)用軟件進(jìn)行快速濾波，提取可靠的遙測數(shù)據(jù)后利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將這些遙測數(shù)據(jù)以三維立體圖形，立體聲音，仿真儀表的方式顯示在顯示器7、顯示器8、顯示器9上供操作者參考，操作者根據(jù)顯示器上顯示的遙測信號(hào)，通過飛行控制臺(tái)1實(shí)施對(duì)無人駕駛直升機(jī)的監(jiān)控。地面控制系統(tǒng)將操作者的各種操縱指令信號(hào)經(jīng)遙控?cái)?shù)據(jù)采集器采集，遙控指令編碼器編碼、編幀、加密后傳輸至主發(fā)射機(jī)進(jìn)行擴(kuò)頻、調(diào)制、高頻放大，最后從遙控遙測收發(fā)設(shè)備13發(fā)送給無人駕駛直升機(jī)，無人駕駛直升機(jī)接收到地面控制系統(tǒng)的遙控信號(hào)后經(jīng)遙控接收機(jī)解調(diào)解擴(kuò)，遙控解碼器解密、解碼、解幀傳輸至指令譯碼器，各種操縱指令和導(dǎo)航指令一起傳輸至自動(dòng)駕駛系統(tǒng)最終完成對(duì)無人駕駛直升機(jī)的控制。
本發(fā)明的監(jiān)控裝置由于采用了三維立體圖像和三維立體聲音技術(shù)，使操作者有很強(qiáng)的直觀感、形象感和臨場感，有身處機(jī)艙內(nèi)駕駛飛行的感覺。
權(quán)利要求
1.一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于它包括飛行控制臺(tái)(1)、操縱設(shè)備、主機(jī)、顯示器、遙控遙測收發(fā)設(shè)備(13)、天線跟蹤設(shè)備(14)、測控天線(11)，飛行控制臺(tái)(1)連接有操縱設(shè)備、主機(jī)(5)、主機(jī)(6)和遙控遙測收發(fā)設(shè)備(13)，天線跟蹤設(shè)備(14)和天線轉(zhuǎn)臺(tái)(12)同遙控遙測收發(fā)設(shè)備(13)連接，天線跟蹤設(shè)備(14)同天線轉(zhuǎn)臺(tái)(12)也連接，主機(jī)(5)同顯示器(8)連接，主機(jī)(6)同顯示器(7)和顯示器(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于操縱設(shè)備的正前方是飛行控制臺(tái)(1)，飛行控制臺(tái)(1)的前面是三臺(tái)顯示器(7)、(8)、(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于飛行控制臺(tái)(1)也可以連接一臺(tái)顯示器，用來顯示和檢查操作發(fā)出命令是否正確。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于天線轉(zhuǎn)臺(tái)(12)上設(shè)有天線桿(15)、天線桿(15)上安裝有測控天線(11)和攝像頭(10)，天線轉(zhuǎn)臺(tái)(12)外接一計(jì)算機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于飛行控制臺(tái)(1)上設(shè)有操縱控制按鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于操縱設(shè)備由方向舵(2)、總距桿(4)和操縱桿(3)組成，方向舵(2)上安裝有左踏板(15)和右踏板(16)，操縱桿(3)上設(shè)的控制按鈕，總距桿(4)安裝在操縱者座位的左手面，操縱桿(3)安裝在操縱者座位的正前上方，左踏板(15)和右踏板(16)安裝在操縱者座位的正前方下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于主機(jī)(5)用于計(jì)算和控制顯示在顯示器(8)上的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，主機(jī)(6)用于計(jì)算和控制顯示在顯示器(7)和顯示器(9)上的航向儀表的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于顯示器(8)顯示的是飛機(jī)飛行的三維圖像、綜合飛行數(shù)據(jù)，顯示器(7)和顯示器(9)顯示的是飛機(jī)儀表的狀況。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于遙控遙測收發(fā)設(shè)備(13)內(nèi)安裝有遙控發(fā)射機(jī)、遙測接收機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置，其特征在于攝像機(jī)安裝在天線跟蹤設(shè)備(14)中。
全文摘要
一種共軸雙旋翼無人駕駛直升機(jī)的地面操縱與監(jiān)控裝置,它包括飛行控制臺(tái)、操縱設(shè)備、主機(jī)、顯示器、遙控遙測收發(fā)設(shè)備、天線,飛行控制臺(tái)同操縱設(shè)備、主機(jī)和遙控遙測收發(fā)設(shè)備連接,天線跟蹤設(shè)備和天線轉(zhuǎn)臺(tái)同遙控遙測收發(fā)設(shè)備連接,天線跟蹤設(shè)備同天線轉(zhuǎn)臺(tái)連接,主機(jī)同顯示器連接。本發(fā)明的監(jiān)控裝置能實(shí)時(shí)地控制無人駕駛直升機(jī)的飛行姿態(tài)、飛行狀態(tài)切換、航跡數(shù)據(jù)注入,并有很強(qiáng)的直觀感、形象感和臨場感。
文檔編號(hào)G01C21/00GK1356529SQ0114459
公開日2002年7月3日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者張曉林, 趙剛 申請人:北京航空航天大學(xué)