无人机任务载荷控制器系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种无人机任务载荷控制器系统，其包括：箱体和面板，所述面板密封地固定于所述箱体的上方开口；控制器手柄模块；可见光/红外控制模块；记录仪控制模块；激光控制模块；平台特征控制模块；升降机构控制模块；导弹控制模块；控制器控制模块；供电接口；通信接口；测控模块，设于所述箱体中，与多个所述模块、供电接口和通信接口连接，用于采集所述手柄、多个按钮开关、多个旋钮开关、多个拨动开关的电位信息，通过电路进行信号转换、数据处理、发送到任务载荷，同时获得任务载荷的状态信息，通过信息判断输出控制信号，经过调理电路对所述指示灯进行供电，完成任务载荷状态信息显示。
【专利说明】无人机任务载荷控制器系统
【技术领域】
[0001]本发明属于无人机载荷应用【技术领域】，特别涉及一种无人机任务载荷控制器系统。
【背景技术】
[0002]当今无人机等新型作战装备已大规模参与作战，并且在战争中发挥的作用越来越重要，从根本改变了作战方式，从而也深刻影响着现代战争的模式。现代战争中的无人机不仅能执行战场侦察，监视等任务，而且能实施对地攻击，特别是现代战争对打击“时间敏感目标”的要求十分迫切，需要在侦察到目标后立即做出判断和决策，对其进行识别、跟踪和打击。具备侦察和打击一体化能力的无人机可以及时地向其所探测的目标发动攻击，不需要其他武器平台的支援，极大地提高了侦查信息时效性和攻击的准确性。
[0003]攻击型无人机侦察监视类任务载荷主要是侦察、监视、目标获取和目标指示吊舱，装载的光电传感器是红外热像仪、电视摄像机、激光测距仪和激光目标指示器等，武器类任务载荷主要包括各种空地和空空导弹、航空指导炸弹以及各种类型的布撒器。
[0004]为实现无人机任务载荷侦察、打击任务的操作，任务载荷控制器是必不可少的，各种任务载荷都配有自己相应的控制设备。由于目前任务载荷控制设备一般都单纯的附属于某一个载荷，无法做到与无人机应用系统的有机结合，功能单一，集成度较差，使用不方便。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种无人机任务载荷控制器系统，以解决现有的任务载荷控制设备一般都单纯的附属于某一个载荷，无法做到与无人机应用系统有机结合的问题。
`[0006]为了实现上述目的，本发明提供的无人机任务载荷控制器系统的技术方案为:
[0007]—种无人机任务载荷控制器系统，其包括:箱体和面板，所述面板密封地固定于所述箱体的上方开口 ；控制器手柄模块，为具有一个拨动开关、二个按钮开关且设置于所述面板上的双维度手柄；可见光/红外控制模块，包括设置于所述面板上的四个按钮开关、三个拨动开关；记录仪控制模块，包括设置于所述面板上的一个拨动开关、一个按钮开关；激光控制模块，包括设置于所述面板上的两个按钮开关、六个显示灯；平台特征控制模块，包括设置于所述面板上的两个旋钮开关、两个按钮开关；升降机构控制模块，包括设置于所述面板上的一个拨动开关；导弹控制模块，包括设置于所述面板上的四个按钮开关；控制器控制模块，包括设置于所述面板上的四个按钮开关；供电接口，用于输入工作电源；通信接口，用于信息交互；测控模块，设于所述箱体中，与所述控制器手柄模块、可见光/红外控制模块、记录仪控制模块、激光控制模块、平台特征控制模块、升降机构控制模块、导弹控制模块、控制器控制模块、供电接口和通信接口连接，用于采集所述手柄、多个按钮开关、多个旋钮开关、多个拨动开关的电位信息，通过电路进行信号转换、数据处理、发送到任务载荷，同时获得任务载荷的状态信息，通过信息判断输出控制信号，经过调理电路对所述指示灯进行供电，完成任务载荷状态?目息显不。[0008]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，所述面板相对所述箱体的底板倾斜，形成前低后高的结构。
[0009]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，所述箱体呈长方体形，内部包括三个依次排列的空腔；所述面板包括分别覆盖于三个所述空腔上方的第一面板、第二面板、第三面板，所述第一面板、第三面板可互换地固定于所述第二面板的两侧；所述激光控制模块、升降机构控制模块、导弹控制模块设置于所述第一面板上，所述控制器手柄模块设置于所述第三面板上。
[0010]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，所述第一面板、第三面板的下部设有用于通信、供电的针形连接器，所述箱体内部设有与所述第一面板、第三面板的针形连接器分别连接的孔形连接器。
[0011]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，所述第一面板、第三面板通过快速装拆螺钉固定于所述箱体上。
[0012]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，所述箱体的下表面设有多个防滑垫。
[0013]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，所述箱体的下表面设有螺纹连接结构。
[0014]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，所述供电接口、通信接口的线缆通过位于所述第二面板下方、所述箱体侧壁的通孔伸出。
[0015]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，在所述控制器手柄模块中，两个所述按钮开关分别位于所述手柄的顶部、侧部。
[0016]在上述无人机任务载荷控制器系统的一种优选实施方式中，在所述导弹控制模块中，所述按钮开关上带有保护罩，以防止误操作。
[0017]分析可知，本发明提供的无人机载荷控制器系统集成度高、功能完善，可以解决察打型无人机光电类任务载荷和武器系统的测控操作问题，代替了功能单一、系统性差、可靠性低的任务载荷控制设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例的俯视图；
[0019]图2为本发明实施例的等轴测视图；
[0020]图3为本发明实施例的电路原理框图；
[0021]图4为本发明实施例的左侧的面板24、右侧的面板26的下部结构图；
[0022]图5为本发明实施例的箱体的俯视图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0024]如图1、图2和图3所示，本发明实施例包括箱体20、控制手柄模块1、可见光/红外控制模块2、记录仪控制模块3、激光控制模块4、平台特征控制模块5、升降机构控制模块6、导弹控制模块7、控制器控制模块8、通信接口、供电接口、测控模块100。
[0025]具体而言，如图5所示，箱体20为上表面开口的长方体形中空结构，面板21分为三部分:面板24、面板25、面板26，三者依次左右排列并密封地固定于箱体20的上方开口。
[0026]控制器手柄模块I为具有一个拨动开关12、二个按钮开关且设置于面板26上的双维度手柄，一按钮开关设于手柄的侧面，另一按钮开关11设于手柄的顶部。拨动开关12向上拨动为增大焦距，向下拨动为减小焦距。顶部的按钮开关11按下时任务载荷捕获目标。侧面的按钮开关按下时，手柄左右转动控制任务载荷方向水平向转动，前后转动控制任务载荷俯仰向转动。
[0027]可见光/红外控制模块2包括设置于面板25上的四个按钮开关、三个拨动开关。其中，按钮开关CCD/IR弹起时为任务载荷切换到可见光模式，按下时为控制任务载荷切换到红外模式；按钮开关Manual/Auto弹起时为手动调焦模式，按下时为自动调焦模式；拨动开关Bright向上拨动为增加任务载荷亮度，向下拨动为减小任务载荷亮度；拨动开关Gain向上拨动为增加红外传感器增益，向下拨动为减小红外传感器增益；拨动开关Focus向上拨动为微调增大焦距，向下拨动为微调减小焦距；按钮开关POL按动时切换红外传感器的正负相；按钮开关IRADJ按动时自动校正红外传感器的图像。
[0028]记录仪控制模块3包括分别设置于面板24、面板25上的一个拨动开关、一个按钮开关。其中，拨动开关On/Off向上拨动时记录仪上电,指示灯亮起，向下拨动时记录仪断电，指示灯灭掉。按钮开关Display按下时，回放记录仪内影像，弹起时停止回放影像数据。
[0029]激光控制模块4包括设置于面板24上的两个按钮开关、六个显示灯。按钮开关Range按动时任务载荷发射激光测距功能，按钮开关Fire按动时任务载荷发射激光进行激光照射。当激光测照器处于准备状态时，指示灯Ready亮起；当激光发射时,指示灯Firing亮起；激光处于激光间歇状态时，指示灯Standby亮起；当激光处于故障状态时，指示灯Error亮起，同时当超过最大距离限制时,指示灯Max Limit亮起；当超过最小距离限制时，指不灯Min Limit亮起。
[0030]平台特征控制模块5包括设置于面板25上的两个旋钮开关、两个按钮开关。其中，在任务载荷定向指示侦查状态下，通过旋钮开关EL/Speed设定任务载荷俯仰角，通过旋钮开关AZ/Range设定任务载荷方位角，按动按钮开关Pos后任务载荷按照设定的俯仰、方位角度进行定向指示。在任务载荷扫描侦查状态下，通过旋钮开关EL/Speed设定任务载荷俯仰方位转动角速度，通过旋钮开关AZ/Range设定任务载荷方位转动角度，按动按钮开关Scan后任务载荷按照设定的角度、角速度进行往复转动扫描侦查。
[0031]升降机构控制模块6包括设置于面板24上的一个拨动开关Up/Down。当拨动开关Up/Down向上拨动时,升降机构向上升起,达到限位后指示灯Up亮起，当拨动开关Up/Down向下拨动时升降机构向下降落，达到限位后，指示灯Down亮起。
[0032]导弹控制模块7包括设置于面板24上的四个按钮开关。按钮开关Power按下时导弹上电，同时按钮开关指示灯亮起，按钮开关Search按动时导弹进行目标搜索，搜索完成后按钮开关指示灯亮起，按钮开关Fire Enable按下导弹具备发射状态，按钮开关Fire按动时导弹发射。为防止误操作，各按钮开关上均带有保护罩。
[0033]控制器控制模块8包括设置于面板25上的四个按钮开关。按钮开关Power按下时载荷控制器上电，同时按钮开关指示灯亮起，弹起时控制器断电；按钮开关Init.按动时，初始化载荷控制器；按钮开关Recover按动时任务载荷进入回收状态,按钮开关Vert View按下时，任务载荷进入垂直下视状态。[0034]通信接口 9用于本发明实施例和任务载荷之间的通信，优选地，通过RS422异步串口进行通信。
[0035]供电接口 10用于本发明实施例的有源器件供电，优选地，采用12V适配器为其提供电源。
[0036]如图3所示，测控模块100与上述各功能模块、接口连接，测控模块100通过采集手柄、按钮开关、旋钮的电位信息，通过电路进行信号转换，由单片机采集，进行数据处理，转换为数字信息通过串口发送到任务载荷，同时单片机通过串口获得任务载荷的状态信息，通过信息判断输出控制信号，经过调理电路对载荷控制器的指示灯进行供电，完成任务载荷状态信息显示。
[0037]优选地，箱体20设计成双层塔式结构，面板24、25、26相对箱体20的底板22倾斜设置，优选地，二者之间呈3.5°夹角，形成前低后高的结构，加入了人体工程学设计，可以增加使用舒适度。为了一方面减轻了箱体20的重量，另一方面使系统手持使用更为舒适和方便，箱体20采用铝合金整体成型设计，表面硬质阳极化处理，成深绿色。箱体20的底板22下表面设计有四个防滑垫28，防止本实施例在桌面放置时滑动。在去掉防滑垫28时，可以利用螺栓把本实施例固定在无人机地面控制站中，作为地面站系统的组成部分。拧入螺栓的螺纹孔可以由防滑垫28覆盖，也可以设置在底板22的其他位置。
[0038]如图5，箱体20呈长方体形，内部包括三个依次排列的空腔240、空腔250、空腔260 ;面板24、25、26分别覆盖于空腔240、250、260上方，面板24、面板26可互换地固定于面板25的两侧，面板25则通过螺钉等固定于空腔250的边缘。面板24、面板26的左右可互换可以满足不同的使用习惯。激光控制模块4、升降机构控制模块6、导弹控制模块7设置于面板24上，控制器手柄模块I设置于面板26上。
[0039]优选地，为方便面板24、面板26互换，面板24、面板26通过快速装拆螺钉23进行固定，如图4所示，快速装拆螺钉23通过其卡环固定在面板I上，在固定时，通过旋转快速装拆螺钉23上的吊环，就可快速的将快速装拆螺钉23拧入箱体20上的螺孔230中，实现面板24、26的装拆。面板24、面板26通过其下部的针形连接器31和箱体20底板22上的孔形连接器32连接，实现通信、供电，如图4、图5所示。面板I (面板24、25、26)与箱体20之间带有密封条(未示出)，可起到防沙尘的作用。
[0040]如图1、图5所示，供电接口 10、通信接口 9的线缆通过位于面板25下方、箱体20侧壁的通孔27伸出。
[0041]综上，本发明具有结构精致、外观美观、操作简易、使用方便、性能稳定、安全可靠等特点，作为一个完整系统，可以满足目前多种光电类型任务载荷的操作要求，已普遍应用于系列无人机载荷的操控，进行批产应用之后，系统稳定可靠，无一例故障，配合完成了多次无人机的察打任务。
[0042]由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
【权利要求】
1.一种无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，包括: 箱体和面板，所述面板密封地固定于所述箱体的上方开口 ； 控制器手柄模块，为具有一个拨动开关、二个按钮开关且设置于所述面板上的双维度手柄； 可见光/红外控制模块，包括设置于所述面板上的四个按钮开关、三个拨动开关； 记录仪控制模块，包括设置于所述面板上的一个拨动开关、一个按钮开关； 激光控制模块，包括设置于所述面板上的两个按钮开关、六个显示灯； 平台特征控制模块，包括设置于所述面板上的两个旋钮开关、两个按钮开关； 升降机构控制模块，包括设置于所述面板上的一个拨动开关； 导弹控制模块，包括设置于所述面板上的四个按钮开关； 控制器控制模块， 包括设置于所述面板上的四个按钮开关； 供电接口，用于输入工作电源； 通信接口，用于信息交互； 测控模块，设于所述箱体中，与所述控制器手柄模块、可见光/红外控制模块、记录仪控制模块、激光控制模块、平台特征控制模块、升降机构控制模块、导弹控制模块、控制器控制模块、供电接口和通信接口连接，用于采集所述手柄、多个按钮开关、多个旋钮开关、多个拨动开关的电位信息，通过电路进行信号转换、数据处理、发送到任务载荷，同时获得任务载荷的状态信息，通过信息判断输出控制信号，经过调理电路对所述指示灯进行供电，完成任务载荷状态?目息显不。
2.根据权利要求1所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，所述面板相对所述箱体的底板倾斜，形成前低后高的结构。
3.根据权利要求1所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，所述箱体呈长方体形，内部包括三个依次排列的空腔； 所述面板包括分别覆盖于三个所述空腔上方的第一面板、第二面板、第三面板，所述第一面板、第三面板可互换地固定于所述第二面板的两侧； 所述激光控制模块、升降机构控制模块、导弹控制模块设置于所述第一面板上，所述控制器手柄模块设置于所述第三面板上。
4.根据权利要求3所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，所述第一面板、第三面板的下部设有用于通信、供电的针形连接器，所述箱体内部设有与所述第一面板、第三面板的针形连接器分别连接的孔形连接器。
5.根据权利要求3所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，所述第一面板、第三面板通过快速装拆螺钉固定于所述箱体上。
6.根据权利要求1所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，所述箱体的下表面设有多个防滑垫。
7.根据权利要求1所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，所述箱体的下表面设有螺纹连接结构。
8.根据权利要求3所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，所述供电接口、通信接口的线缆通过位于所述第二面板下方、所述箱体侧壁的通孔伸出。
9.根据权利要求1所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，在所述控制器手柄模块中，两个所述按钮开关分别位于所述手柄的顶部、侧部。
10.根据权利要求1所述的无人机任务载荷控制器系统，其特征在于，在所述导弹控制模块中，所述按钮开关上带有保护罩，以`防止误操作。
【文档编号】G05B19/042GK103777545SQ201310695912
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】尤向荣, 周乃恩, 王诚, 蔡伟 申请人:中国航天空气动力技术研究院