一種無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)進(jìn)行超視距飛行，完成相關(guān)飛行任務(wù)的重要組成部分。地面控制站實(shí)時(shí)顯示、監(jiān)控與記錄遠(yuǎn)程無(wú)人機(jī)的狀態(tài)。操作手通過(guò)遙控設(shè)備，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行超視距遙控控制。目前我國(guó)在該領(lǐng)域的研究相對(duì)較少，在測(cè)控與信息傳輸裝置中存在覆蓋率低，信號(hào)傳輸距離較短，信息傳輸速率較低，測(cè)控能力不足以及信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性不夠等技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種能保證遙控信號(hào)超視距實(shí)時(shí)傳輸，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示與記錄無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。具體技術(shù)方案如下:
[0004]—種無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)，包括機(jī)載子系統(tǒng)10與地面子系統(tǒng)9，所述機(jī)載子系統(tǒng)10負(fù)責(zé)完成無(wú)人機(jī)I狀態(tài)感知及飛行控制，并通過(guò)無(wú)線鏈路將無(wú)人機(jī)I狀態(tài)信息傳輸?shù)降孛孀酉到y(tǒng)9;所述地面子系統(tǒng)9負(fù)責(zé)完成控制信號(hào)采集、無(wú)人機(jī)I狀態(tài)顯示與飛行數(shù)據(jù)記錄，并通過(guò)無(wú)線鏈路將控制指令傳輸?shù)綑C(jī)載子系統(tǒng)10。
[0005]進(jìn)一步地，所述地面子系統(tǒng)9包含地面控制站7、遙控器5、信號(hào)采集單元6和地面數(shù)傳單元8;所述地面控制站7實(shí)時(shí)接收與顯示無(wú)人機(jī)I的位置、姿態(tài)、速度等信息，并記錄相關(guān)的控制指令與狀態(tài)數(shù)據(jù);操作手根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂普?的信息，監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)I的位置、姿態(tài)、速度等狀態(tài)，并通過(guò)遙控器進(jìn)行遙控操作;所述信號(hào)采集單元6包括遙控接收機(jī)和信號(hào)采集電路板，信號(hào)采集電路板實(shí)時(shí)讀取遙控接收機(jī)的多路遙控信號(hào)，通過(guò)串口與地面數(shù)傳單元8相連，并通過(guò)無(wú)線鏈路傳輸?shù)綑C(jī)載子系統(tǒng)中的控制單元2。
[0006]進(jìn)一步地，所述機(jī)載子系統(tǒng)1包含控制單元2、導(dǎo)航單元3和機(jī)載數(shù)傳單元4；所述導(dǎo)航單元3實(shí)時(shí)感知無(wú)人機(jī)I的狀態(tài)，并經(jīng)過(guò)控制單元2、無(wú)線鏈路、信號(hào)采集單元6傳輸?shù)降孛婵刂普?;所述控制單元2根據(jù)地面控制信號(hào)，控制無(wú)人機(jī)I飛行。
[0007]采用本發(fā)明獲得的技術(shù)效果:本發(fā)明系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)采集單元實(shí)時(shí)讀取遙控器的遙控信號(hào)，并將信號(hào)通過(guò)無(wú)線鏈路進(jìn)行傳輸，擴(kuò)展了遙控信號(hào)的作用距離，保證信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。同時(shí)，機(jī)載導(dǎo)航單元實(shí)時(shí)感知無(wú)人機(jī)的狀態(tài)，并通過(guò)無(wú)線鏈路傳輸?shù)降孛婵刂普?，地面控制站?shí)時(shí)接收、顯示與記錄無(wú)人機(jī)的飛行數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的一種無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本發(fā)明中信號(hào)采集單元的組成連接示意圖；
[0010]圖3是本發(fā)明中控制單元連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0012]如圖1所示，為本發(fā)明中一種無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體包括機(jī)載子系統(tǒng)10與地面子系統(tǒng)9;機(jī)載子系統(tǒng)10負(fù)責(zé)完成無(wú)人機(jī)I狀態(tài)感知及飛行控制，并通過(guò)無(wú)線鏈路將無(wú)人機(jī)I狀態(tài)信息傳輸?shù)降孛孀酉到y(tǒng)9;地面子系統(tǒng)9負(fù)責(zé)完成控制信號(hào)采集、無(wú)人機(jī)I狀態(tài)顯示與飛行數(shù)據(jù)記錄，并通過(guò)無(wú)線鏈路將控制指令傳輸?shù)綑C(jī)載子系統(tǒng)10;
[0013]所述地面子系統(tǒng)9包含地面控制站7、遙控器5、信號(hào)采集單元6和地面數(shù)傳單元8。所述地面控制站7實(shí)時(shí)接收與顯示無(wú)人機(jī)I的位置、姿態(tài)、速度等信息，并記錄相關(guān)的控制指令與狀態(tài)數(shù)據(jù);操作手根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂普?的信息，監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)I的位置、姿態(tài)等狀態(tài)，并進(jìn)行遙控操作。所述信號(hào)采集單元6的基本連接示意圖如圖2所示，包括遙控接收機(jī)和信號(hào)采集電路板，信號(hào)采集電路板實(shí)時(shí)讀取遙控接收機(jī)的多路遙控信號(hào)，通過(guò)串口與地面數(shù)傳單元8相連，并通過(guò)無(wú)線鏈路傳輸?shù)綑C(jī)載控制單元2其中，信號(hào)采集電路板采用TI公司的TMS320C28X系列浮點(diǎn)DSP控制器作為處理單元。TMS320C28X系列浮點(diǎn)DSP控制器上附帶了多路ECAP通道，可以高精度實(shí)時(shí)檢測(cè)多路遙控器信號(hào)；
[0014]所述機(jī)載子系統(tǒng)10包含導(dǎo)航單元3、控制單元2和機(jī)載數(shù)傳單元4，負(fù)責(zé)完成無(wú)人機(jī)I狀態(tài)感知及飛行控制。所述控制單元2根據(jù)信號(hào)采集單元6傳輸?shù)倪b控器信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)載執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，控制無(wú)人機(jī)I飛行。如圖3所示，為控制單元2連接示意圖；實(shí)施例中，控制單元2上采用TI公司的TMS320C28X系列浮點(diǎn)DSP控制器作為處理單元，通過(guò)串口與機(jī)載數(shù)傳單元4相連，實(shí)時(shí)接收信號(hào)采集單元6傳輸?shù)倪b控器信號(hào)，同時(shí)通過(guò)DSP自帶的PWM輸出模塊用來(lái)生成標(biāo)準(zhǔn)的PWM波，經(jīng)過(guò)光耦隔離與放大后，直接驅(qū)動(dòng)機(jī)載執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，控制無(wú)人機(jī)I飛行。所述導(dǎo)航單元3實(shí)時(shí)測(cè)量無(wú)人機(jī)I的位置、姿態(tài)、速度等信息，并通過(guò)串口與控制單元2進(jìn)行通信，經(jīng)過(guò)控制單元2、機(jī)載數(shù)傳單元4、無(wú)線鏈路、地面數(shù)傳單元8，最終將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂普?。
[0015]實(shí)施例中，地面數(shù)傳單元8和機(jī)載數(shù)傳單元4主要包括電臺(tái)和天線;導(dǎo)航單元3可以選用現(xiàn)有技術(shù)中能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的植入對(duì)應(yīng)程序的電路模塊。遙控器可以采用目前市場(chǎng)上能采購(gòu)到的飛機(jī)遙控器(如Futaba的遙控器)，地面控制站可以采用集成相關(guān)軟件功能的電腦，能實(shí)時(shí)接收、顯示與記錄來(lái)自信號(hào)采集單元6的遙控/遙測(cè)數(shù)據(jù)；
[0016]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)當(dāng)視為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)，其特征在于:包括機(jī)載子系統(tǒng)(10)與地面子系統(tǒng)(9)，所述機(jī)載子系統(tǒng)(10)負(fù)責(zé)完成無(wú)人機(jī)(I)狀態(tài)感知及飛行控制，并通過(guò)無(wú)線鏈路將無(wú)人機(jī)(I)狀態(tài)信息傳輸?shù)降孛孀酉到y(tǒng)(9);所述地面子系統(tǒng)(9)負(fù)責(zé)完成控制信號(hào)采集、無(wú)人機(jī)(I)狀態(tài)顯示與飛行數(shù)據(jù)記錄，并通過(guò)無(wú)線鏈路將控制指令傳輸?shù)綑C(jī)載子系統(tǒng)(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述地面子系統(tǒng)(9)包含地面控制站(7)、遙控器(5)、信號(hào)采集單元(6)和地面數(shù)傳單元(8);所述地面控制站(7)實(shí)時(shí)接收與顯示無(wú)人機(jī)(I)的位置、姿態(tài)、速度等信息，并記錄相關(guān)的控制指令與狀態(tài)數(shù)據(jù)；操作手根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂普?7)的信息，監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)(I)的位置、姿態(tài)、速度等狀態(tài)，并進(jìn)行遙控操作;所述信號(hào)采集單元(6)包括遙控接收機(jī)和信號(hào)采集電路板，信號(hào)采集電路板實(shí)時(shí)讀取遙控接收機(jī)的多路遙控信號(hào)，通過(guò)串口與地面數(shù)傳單元(8)相連，并通過(guò)無(wú)線鏈路傳輸?shù)綑C(jī)載子系統(tǒng)中的控制單元(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)載子系統(tǒng)(10)包含控制單元(2)、導(dǎo)航單元(3)和機(jī)載數(shù)傳單元(4);所述導(dǎo)航單元(3)實(shí)時(shí)感知無(wú)人機(jī)(I)的狀態(tài)，并經(jīng)過(guò)控制單元(2)、無(wú)線鏈路、地面信號(hào)采集單元(6)傳輸?shù)降孛婵刂普?7);所述控制單元(2)根據(jù)地面控制信號(hào)，控制無(wú)人機(jī)(I)飛行。
【專利摘要】本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)人機(jī)超視距遙控系統(tǒng)，包括機(jī)載子系統(tǒng)與地面子系統(tǒng)，所述機(jī)載子系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成無(wú)人機(jī)狀態(tài)感知及飛行控制，并通過(guò)無(wú)線鏈路將無(wú)人機(jī)狀態(tài)信息傳輸?shù)降孛孀酉到y(tǒng)；所述地面子系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成控制信號(hào)采集、無(wú)人機(jī)狀態(tài)顯示與飛行數(shù)據(jù)記錄，并通過(guò)無(wú)線鏈路將控制指令傳輸?shù)綑C(jī)載子系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)采集單元實(shí)時(shí)讀取遙控器的遙控信號(hào)，并將信號(hào)通過(guò)無(wú)線鏈路進(jìn)行傳輸，擴(kuò)展了遙控信號(hào)的作用距離，保證信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。
【IPC分類】G05D1/10
【公開號(hào)】CN105676868
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610028214
【發(fā)明人】侯中喜, 陳清陽(yáng), 魯亞飛, 王鵬, 郭正, 李茹, 冒云慧, 高俊, 郭天豪
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日