用于直升机的预警系统的制作方法

本实用新型属于直升机技术领域，具体涉及一种用于直升机的预警系统。

背景技术：

直升机作为一个常态化的产业，正被广泛的应用到包括林业、农业、电力等各个行业，并对这些行业带来了革命性的推进。传统的直升机控制通常为直升机驾驶员控制或驾驶员根据预设的线路自动飞行，其存在的主要问题是，在直升机进行较高或者较远飞行时，可能会遭遇突变的天气状况等影响直升机飞行的意外因素，而此时驾驶员和地面指挥人员无法无法及时得知直升机所处的环境，从而造成直升机可能发生事故，造成较大的财产损失，甚至人员伤亡。随着目前传感器技术的不断进步，具备各种实用功能的传感器已经具备了较高的精度和微小的体积，同时随着无线通信通讯技术的成熟，模块化的无线通信芯片已经具备较强的无线通信能力，为直升机技术的进一步发展提供了技术支持。

技术实现要素：

本实用新型目的，是针对目前直升机驾驶员无法及时获得直升机飞行环境状况的缺点，采用传感器技术和无线通信模块技术，提出一种能实时反馈直升机飞行环境的用于直升机的预警系统。

本实用新型的技术方案是：该用于直升机的预警系统，包括机载端和地面端，所述机载端设置在直升机本体上，所述机载端包括安装底座、盖体、报警器，所述安装底座通过可拆卸结构固定在直升机集体上，所述安装底座内嵌设有供电电源，所述安装底座的上表面设置有集成电路板，所述供电电源分别与报警器、集成电路板供电连接，所述集成电路板上集成有速度检测模块、高度检测模块、飞行状态测量模块、无线信号收发模块、gps定位模块、湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、滤波电路、信号放大电路、无线信号接收模块a、模数转换器、比较电路；所述速度检测模块、高度检测模块、飞行状态测量模块、湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块分别与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端、gps定位模块的输出端分别与信号放大电路的输入端相连，所述信号放大电路的输出端与无线信号收发模块的输入端相连；所述无线信号接收模块a与无线信号收发模块无线连接，所述无线信号接收模块a的输出端与模数转换器的输入端相连，所述模数转换器的输出端与比较电路的输入端相连，所述盖体设置在安装底座上方，且盖体通过可拆卸结构固定在安装底座上，所述盖体与安装底座之间围成一个腔体，所述集成电路板位于盖体与安装底座围成的腔体内，所述报警器通过可拆卸结构固定在盖体的上表面，所述报警器与比较电路的输出端相连；所述地面端包括无线信号接收模块b和语音通信模块，所述无线信号接收模块b与无线信号收发模块无线连接，所述语音通信模块输入端与无线信号接收模块b的输出端相连。

进一步的，所述盖体上表面设置有用于保护报警器的保护壳，所述报警器位于保护壳内且保护壳采用透明材质制作而成。

进一步的，所述速度检测模块包括包含有速度传感器和加速度传感器的3144e传感器；所述高度检测模块为gy-63ms5611-01ba03气压传感器，所述飞行状态测量模块包括含有磁力传感器和陀螺仪的mpu9250芯片。

进一步的，所述无线信号收发模块、无线信号接收模块a、无线信号接收模块b均为hc-12无线通信模块,所述无线信号收发模块分别与无线信号接收模块a、无线信号接收模块b为相匹配的北斗通信模块和移动无线通信模块。

进一步的，所述gps定位模块为neo-7m定位模块；所述湿度检测模块为am2322湿度传感器，所述风速检测模块为cjmcu-7007风速传感器，所述风向检测模块为rs485风向传感器。

进一步的，所述比较电路包括速度锁存器、高度锁存器、飞行状态锁存器、湿度锁存器、风速锁存器、风向锁存器、速度比较器、高度比较器、飞行比较器、湿度比较器、风速比较器、风向比较器，所述速度锁存器的输入端、高度锁存器的输入端、飞行状态锁存器的输入端、湿度锁存器的输入端、风速锁存器的输入端、风向锁存器的输入端分别与模数转换器相连，所述速度锁存器的输出端与速度比较器的输入端相连，高度锁存器的输出端与高度比较器的输入端相连，飞行状态锁存器的输出端与飞行比较器的输入端相连，湿度锁存器的输出端与湿度比较器的输入端相连，风速锁存器的输出端与风速比较器的输入端相连，风向锁存器的输出端与风向比较器的输入端相连，所述速度比较器的输出端、高度比较器的输出端、飞行比较器的输出端、湿度比较器的输出端、风速比较器的输出端、风向比较器的输出端分别与报警器相连。

进一步的，所述报警器为st011声光报警器。

进一步的，所述模数转换器为pcf8591转换模块。

进一步的，所述直升机预警装置还包括显示器，所述显示器与模数转换器连接。

进一步的，所述语音通信模块为sim7600ce-t通信模块。

本实用新型能带的有益效果：该用于直升机的预警系统在直升机飞行过程中，通过机载端的速度检测模块采集直升机的速度信息，高度检测模块采集直升机的高度信息，风速检测模块和风向检测模块采集直升机飞行环境中的风速和风向信息，湿度检测模块采集直升机飞行环境中的空气湿度信息，飞行状态测量模块检测直升机的飞行状态，gps模块用于定位直升机实时位置；各个模块采集的信号通过滤波电路进行滤波后输入信号放大器；信号放大器将信号放大后输入无线信号收发模块；无线信号收发模块将信号发送至无线信号接收模块a，无线信号接收模块a接收无线信号后传递给模数转换器，模数转换器将进行转换后将数字信号输入比较电路，比较电路进行预警比较，比较电路由锁存器和比较器构成，锁存器中预存了直升机的速度、高度、风度和湿度等相关阈值，在相应的比较器接收到不同传感器的信号时，将其与锁存器中的阈值进行对比，当信号大于或低于预设阈值的时便触发报警器，从而实现全自动报警功能，地面端可实现地面指挥人员和塔台进行实时通信，地面指挥人员和塔台通过无线传输装置可实时监测直升机状态，实现多重实时监控，从而保障直升机飞行安全。

附图说明

图1本实用新型用于直升机的预警系统的机载端三维结构示意图；

图2本实用新型用于直升机的预警系统的集成电路板逻辑框图；

图3为本实用新型所述比较电路的逻辑框图；

附图标记说明：安装底座1、供电电源2、集成电路板3、盖体4、报警器5、保护壳6。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述

如图1、2所示，该于直升机的预警系统，包括机载端和地面端，所述机载端设置在直升机本体上，所述机载端包括安装底座1、盖体4、报警器5，所述安装底座1通过可拆卸结构固定在直升机集体上，所述可拆卸结构可以为卡接结构或螺栓连接结构，所述安装底座1内嵌设有供电电源2，所述安装底座1的上表面设置有集成电路板3，所述供电电源2分别与报警器5、集成电路板3供电连接，所述集成电路板3上集成有速度检测模块、高度检测模块、飞行状态测量模块、无线信号收发模块、gps定位模块、湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、滤波电路、信号放大电路、无线信号接收模块a、模数转换器、比较电路；所述速度检测模块、高度检测模块、飞行状态测量模块、湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块分别与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端、gps定位模块的输出端分别与信号放大电路的输入端相连，所述信号放大电路的输出端与无线信号收发模块的输入端相连；所述无线信号接收模块a与无线信号收发模块无线连接，所述无线信号接收模块a的输出端与模数转换器的输入端相连，所述模数转换器的输出端与比较电路的输入端相连，所述盖体4设置在安装底座1上方，且盖体4通过可拆卸结构固定在安装底座1上，所述可拆卸结构可以为卡接结构或螺栓连接结构，所述盖体4与安装底座1之间围成一个腔体，所述集成电路板3位于盖体4与安装底座1围成的腔体内，所述报警器5通过可拆卸结构固定在盖体4的上表面，所述可拆卸结构可以为卡接结构或螺栓连接结构，所述报警器5与比较电路的输出端相连；所述地面端包括无线信号接收模块b和语音通信模块，所述无线信号接收模块b与无线信号收发模块无线连接，所述语音通信模块输入端与无线信号接收模块b的输出端相连。该用于直升机的预警系统在直升机飞行过程中，通过机载端的速度检测模块采集直升机的速度信息，高度检测模块采集直升机的高度信息，风速检测模块和风向检测模块采集直升机飞行环境中的风速和风向信息，湿度检测模块采集直升机飞行环境中的空气湿度信息，飞行状态测量模块检测直升机的飞行状态，gps模块用于定位直升机实时位置；各个模块采集的信号通过滤波电路进行滤波后输入信号放大器；信号放大器将信号放大后输入无线信号收发模块；无线信号收发模块将信号发送至无线信号接收模块a，无线信号接收模块a接收无线信号后传递给模数转换器，模数转换器将进行转换后将数字信号输入比较电路，比较电路进行预警比较，比较电路由锁存器和比较器构成，锁存器中预存了直升机的速度、高度、风度和湿度等相关阈值，在相应的比较器接收到不同传感器的信号时，将其与锁存器中的阈值进行对比，当信号大于或低于预设阈值的时便触发报警器5，从而实现全自动报警功能，地面端可实现地面指挥人员和塔台进行实时通信，地面指挥人员和塔台通过无线传输装置可实时监测直升机状态，实现多重实时监控，从而保障直升机飞行安全。

在上述实施方式中，为了保护报警器5不被外物损坏，所述盖体4上表面设置有用于保护报警器5的保护壳6，所述报警器5位于保护壳6内且保护壳6采用透明材质制作而成。

为了使检测结果更加准确，所述速度检测模块包括包含有速度传感器和加速度传感器的3144e传感器；所述高度检测模块为gy-63ms5611-01ba03气压传感器。所述飞行状态测量模块包括含有磁力传感器和陀螺仪的mpu9250芯片。所述无线信号收发模块、无线信号接收模块a、无线信号接收模块b均为hc-12无线通信模块,所述无线信号收发模块分别与无线信号接收模块a、无线信号接收模块b为相匹配的北斗通信模块和移动无线通信模块。所述gps定位模块为neo-7m定位模块；所述湿度检测模块为am2322湿度传感器，所述风速检测模块为cjmcu-7007风速传感器，所述风向检测模块为rs485风向传感器。

由于检测模块传感器较多，所以需要多个锁存器和多个比较器；每个传感器接入一个的比较器的输入端，另一个输入端分别接入不同的锁存器；锁存器中预存了直升机的速度、高度、风度和湿度等相关阈值，在相应的比较器接收到不同传感器的信号时，将其与锁存器中的阈值进行对比，当信号大于或低于预设阈值的时便触发声光报警模块，从而实现全自动报警功能。具体的，如图3所示，所述比较电路包括速度锁存器、高度锁存器、飞行状态锁存器、湿度锁存器、风速锁存器、风向锁存器、速度比较器、高度比较器、飞行比较器、湿度比较器、风速比较器、风向比较器，所述速度锁存器的输入端、高度锁存器的输入端、飞行状态锁存器的输入端、湿度锁存器的输入端、风速锁存器的输入端、风向锁存器的输入端分别与模数转换器相连，所述速度锁存器的输出端与速度比较器的输入端相连，高度锁存器的输出端与高度比较器的输入端相连，飞行状态锁存器的输出端与飞行比较器的输入端相连，湿度锁存器的输出端与湿度比较器的输入端相连，风速锁存器的输出端与风速比较器的输入端相连，风向锁存器的输出端与风向比较器的输入端相连，所述速度比较器的输出端、高度比较器的输出端、飞行比较器的输出端、湿度比较器的输出端、风速比较器的输出端、风向比较器的输出端分别与报警器5相连。

为了全方位提醒驾驶员，所述报警器5为st011声光报警器5。进一步的，所述直升机预警装置还包括显示器，所述显示器与模数转换器连接。驾驶员可以通过显示器实时查看直升机的状态。

为了保证转换效果，所述模数转换器为pcf8591转换模块。

为了保证语音通信效果，所述语音通信模块优选为sim7600ce-t通信模块。