用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统的制作方法

专利名称：用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，属于无人驾驶遥控 系统领域。
背景技术：
1、 遥控指令系统
共轴双旋翼无人驾'驶直升机具有垂直起降、空中悬停、前后左右运动的能力，由机身的 运动特点决定遥控指令应包含纵向、横向、航向、总距、油门微调五路控制指令。纵向控制
指令控制直升机的俯仰角，增加或减小前飞速度；横向控制指令控制直升机的倾斜角，控制 水平横向速度；航向控制指令控制机头方向与横向控制指令相配合完成直升机转弯；总距与 油门微调相互协调调整直升机的升力，在总距固定的情况下微调油门微调控制指令来调整发 动机的转速，进而调整旋翼升力稳定机身。
共轴双旋翼无人驾驶直升机自主飞行时要输入遥控自主转换开关、飞行航迹点的经度、 纬度、高度的数字量和DGPS修正信号。
2、 DGPS定位系统
DGPS定位系统，即差分全球定位系统(D迅erential Global Position System),是在 GPS的基础上利用差分技术使用户能够从GPS系统中获得更高的精度。
DGPS系统中将一台GPS接收机放在位置已精确测定的点上，组成基准台。基准台接 收机通过接收GPS卫星信号，测量并计算出到卫星的伪距，将伪距和已知的精确距离相比较， 求得该点在GPS系统中的伪距测量误差，再将这些误差作为修正值以标准数据格式通过播发 台向周围空间播发。附近的DGPS用户接收到来自基准台的误差修正信息，以此来修正自身 的GPS测量值，从而大大提高其定位精度。
3、 虚拟现实技术
虛拟现实(Virtual Reality)是近年来出现的高新技术。虚拟现实是一项综合集成技术，涉 及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维 视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作 用。虚拟现实系统的核心设备是计算机。它的一个主要功能是生成虚拟境界的图形，故此又 称为图形工作站。图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设，目前常见的产品包括 光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。其中高档的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时，提 供高分辨率、大视场角的虛拟场景，并带有立体声耳机，可以使人产生强烈的浸没感。当人们需要构造当前不存在的环境(合理虚拟现实)、人类不可能达到的环境(夸张虚拟 现实)或构造纯粹虚构的环境(虚幻虚拟现实)以取代需要耗资巨大的真实环境时，就可以 利用虚拟现实技术。
4、 遥测遥控通信体制
无人驾驶直升机系统中，遥测遥控系统为设计关键点之一，保证遥测遥控系统稳定工作 则需要保障遥测遥控链路的通畅，这样才能远距离遥控无人直升机进行任务作业。
遥测遥控体制有很多种，常用的数据基带调制方式为PCM;常用的多址技术为 FDMA/DS-CDMA;常用的载波调制方式为BPSK/QPSK。以某型无人驾驶直升机为例， 遥控系统采用 PCM-DS-BPSK(Pulse Code Modulation-Direct Spread spectrum-Binary Phase Shift Keying)通信体制，所以地面遥控数据编码单元应包含遥控 数据的PCM调制单元，形成的上行信息以PCM串行码流格式发送到遥控发射机内的直序扩 频机单元。
5、 地面指挥控制站和操控系统
地面指挥控制站，简称"地面站"，作为无人机系统的重要组成部分具有极其重要的作用。 其使命在于检测飞机的飞行状态和机载有效载荷的工作状态，使地面操作人员能够有效的对 飞机和有效载荷实施控制。其主要功能包括任务规划、飞行航迹显示、测控参数显示、图像 显示与有效载荷管理、系统监控、数据记录和通讯指挥。
现有技术的地面站1的结构框图如图1，地面站通常由控制台2、导航台3和传输系统 4这三大部分组成(有的地面站还包括监控台5)。控制台2、导航台3和监控台5分别为三 台计算机，其中控制台2完成遥控数据和遥测数据的综合处理，导航台3完成遥测数据中导 航数据的解算，监控台5完成对发送的遥控数据和接收的遥测数据进行全程监控，三者通过 TCP/IP协议8进行数据交互，传输系统4由调制解调器6和发射机7组成，控制台2通过 UDP协议9将遥控数据发送至调制解调器6 ，经发射机7按照遥控体制和传输协议进行编码、 加密和调制后被机载遥控接收设备接收、译码和解密后，驱动舵机系统及执行机构完成遥控 功能。
控制台2为地面站的控制中心，现有的控制台的遥控指令主要来源于具有小规模遥控输 入设备的硬件面板10和运行于控制台上位机软件的软件面板11。控制台2、硬件面板10 和软件面板11共同组成了无人机的现有技术的地面飞行操控系统12。
现有技术的应用于无人机遥控的地面操控系统12的核心在于一台计算机，外部硬件操 纵设备较简单，遥控数据的融合滤波等处理通常采用软件方式来实现。这类系统的缺点在于 (1)地面操纵输入不能最大限度发挥操纵手的驾驶习惯，还往往需要记忆大量的指令代
码，训练时间长。(2)系统结构过分依靠软件实施，数据处理速度慢，实时性差。 目前现有部分机型在地面操纵方式上正在向更符合操纵手驾驶习惯的仿有人机操纵方式 过渡，而采用更加便携的操纵设备来实现无人机遥控的方式还处在探索阶段。目前尚没有支 持两种或以上更符合操纵手驾驶习惯的地面操控系统出现。 发 明 内 容
本发明为了解决现有无人机地面操控系统存在的问题，提供了一种用于共轴双旋翼无人 驾驶直升机的双模式地面操控系统，该双模式地面操控系统能够增强无人驾驶直升机地面操 纵设备的便携性，最大限度发挥操纵手的感官能力，提高遥控动作的有效性和准确性，缩短 训练时间，并提高地面操控系统数据处理的实时性和稳定性。
用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统包括便携式操纵机构、仿有人机 操纵机构、操纵模式切换开关、第一传感器、第二传感器、第一传输介质、第二传输介质、 DGPS设备单元、数据采集处理单元、操纵反馈单元、监控存储单元、模拟训练单元和遥控 发射单元十三个部分。本发明以无人驾驶直升机为遥控目标，通过地面操纵手操纵机械结构 和改变操纵模式来完成不同操纵模式下遥控指令的输入；该输入数据与DGPS设备单元的定 位误差修正信息在数据采集处理单元中进行数据融合、平滑滤波等处理，形成有效的遥控数 据；操纵反馈单元对有效遥控数据进行形象专业的显示，将当前操纵模式的遥控状态实时反 馈给正在实施遥控操作的操纵手；监控存储单元完成将当前操纵模式下发送的遥控数据同步 上传到地面测控站的信息处理计算机,供上位机软件对遥控数据进行监控和实时存储；模拟 训练单元利用虚拟现实技术完成操纵手在地面的飞行模拟训练遥控发射单元完成有效指令数 据的编帧和编码，以串行PCM码流的形式发送给地面遥控发射机。
本发明中的操纵与，莫式切换单元具有仿有人机操纵模式和便携式操纵模式两种。便携式 操纵模式模拟航模遥控方式，将所有指令输入机构集成在一个手持设备中，该设备包括2个 二自由度的微型推杆、8个微型拨动开关和1个无线发射机。左侧微型推杆左右运动可调节 横向控制指令、上下运动可调节纵向控制指令；右侧微型推杆左右运动可调节航向控制指令、 上下运动可调节总距油门控制指令；8个微型拨动开关分别完成开车、关车、遥控自主转换 以及其他遥控开关控制指令输入。第一传输介质可采用有线传输介质或无线传输介质。便携 式操纵机构中的无线接收机在第一传输介质采用无线传输介质时{吏用，完成遥控指令的调制 发射。仿有人机操纵模式模拟有人机的操纵方式，其操纵机构包括总距油门控制器、纵横向 控制器和航向控制器。总距油门控制器完成总距和油门的输入功能，纵横向控制器完成纵向 和横向的输入功能，二者由操纵手手动完成操纵，航向控制器(航向踏板)通过飞行员的双 脚给踏板的压力产生向左和向右的航向信号。总距油门控制器、纵横向控制器和航向控制器 可以完成纵向、横向、航向、总距、油门微调五路控制指令输入。第二传输介质采用有线传输介质。
本发明的数据釆集处理单元具有支持便携式和仿有人机两种操纵模式的结构。其包括无 线接收机、采集电路、第一双端口随机存储器、数据处理计算机和对外接口组件。无线接收 机在便携式操纵模式的第一传输介质采用无线传输介质时使用，完成遥控指令的解调接收， 采集电路完成在不同操纵模式下指令、航路数据和DGPS误差修正信息的采样、数据融合， 并存储至第一双端口随机存储器，并按照遥控数据更新周期(50ms)定时在数据处理计算 机中完成对原始釆样数据的平滑滤波，处理后形成的有效数据通过对外接口组件按不同协议 格式要求发送到后端各单元。
本发明的操纵反馈单元具有支持便携式和仿有人机两种操纵模式的结构。操纵反馈单元 可以根据当前操纵模式，在显示设备上对当前操纵模式下的遥控数据进行形象化和专业化的 显示，实时反映当前操纵模式输入的遥控数据。当操纵模式发生切换，显示界面也随之发生 切换。
本发明的监控存储单元具有支持便携式和仿有人机两种操纵模式的结构。监控及存储单 元完成在不同操纵模式下将当前发送的指令和相关数据同步上传到测控站的信息处理计算 机，供上位机软件^"遥控数据进行监控，并以文件的方式进行存储。
本发明的模拟训练单元具有支持便携式和仿有人机两种操纵模式的结构。在不同操纵模 式下由数据采集处理单元形成有效的指令数据后上传给模拟训练计算机，可以利用上位机模 拟训练软件或双眼效应立体显像技术来完成的模拟训练功能。
本发明的遥控发射单元具有支持仿有人机和便携式两种操纵模式的结构。遥控发射单元 完成在不同操纵模式下有效指令数据的编帧和编码，以串行PCM码流的形式发送给地面遥 控发射机。遥控发射单元包括主遥控发射单元和备份遥控发射单元。主遥控发射单元包括数 据编帧计算机、编码电路、遥控发射机和测控天线；备份遥控发射单元包括备份数据编帧计 算机、备份编码电路、备份遥控发射机和备份测控天线。
本发明的优点在于
(1) 可以应用于不同环境下对无人直升机的操控，模式切换灵活。
(2) 可以提高地面操纵手遥控动作的有效性和准确性，縮短训练时间。
(3) 系统全部单元都由硬件实现，数据处理速度更快。


图1为现有技术的地面站和操控系统的结构框图； 图2为本发明双模式地面操控系统总体结构框图； 图3为本发明中便携式操纵机构组成框图； 图4为本发明中仿有人机操纵机构组成框图;图5为本发明中数据采集处理单元组成框图; 图6为本发明中遥控发^f单元组成框图。
图中1.现有技术的地面站2.控制台
3.导航台4.传输系统5.监控台6.调制解调器7.数传电台8. TCP/IP协议9. UDP协议10.硬件面板11,软件面板
12.现有技术的操控系统13.本发明中的操控系统14.便携式操纵机构
15.仿有人机操纵机构16.操纵模式切换开关17.第一传感器
18.第二传感器19.第一传输介质20.第二传输介质
21. DGPS设备单元22数据采集处理单元23.监控存储单元
24模拟训练单元25.遥控发射单元26.操纵反馈单元
27.信息处理计算机28.模拟训练计算机29..左微型推杆
30.右微型推杆31..微型拨动开关组32..无线发射机
33.总距油门控制器34,纵横向控制器35..左航向控制器
36.右航向控制器37..无线接收机38..采集电路
39.第一双端口存储器40..数据处理计算机41,.对外接口组件
42.第二双端口存储器43,.编帧计算机44,.编码电路
45.遥控发射机46..测控天线47..备份编帧计算机
48.备份编码电路49..备份遥控发射机50,.备份测控天线
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行说明。
图2为本发明的双模式地面操控系统总体结构框图。系统总体包括便携式操纵机构14、 仿有人机操纵机构15、操纵模式切换开关16、第一传感器17、第二传感器18、第一传输 介质19、第二传输介质20、 DGPS设备单元21、数据采集处理单元22、监控存储单元23、 模拟训练单元24、遥控发射单元25和操纵反馈单元26这十三个部分，双模式地面操控系 统在功能上取代了现有技术的控制台所能实现遥控系统的全部功能，构成无人驾驶直升机地 面测控站遥控系统的重要组成部分。
本发明以无人驾驶直升机为遥控目标，通过地面操纵手切换操纵模式切换开关16来完 成不同操纵模式下的指令的输入，并将操纵模式切换开关16购切换开关量C输入到数据采 集处理单元22。操纵模式分为便携式操纵模式和仿有人机操纵模式两种。当采用便携式操纵 模式时，地面操纵手可手持便携式操纵机构14来产生反映当前各路操纵量的脉冲信号A。 第一传感器17选用电传数字编码传感器，其输出为一定编码方式的数字基带信号A'。第一传输介质19可采用有线传输介质，如同轴电缆或光纤等，或无线传输介质，如一定调制 方式的电磁波或红外线。当采用有线传输介质时，第一传感器17输出的数字基带信号A' 经有线介质直接输入到数据采集处理单元22;当采用无线传输介质时，便携式操纵机构14 中的无线发射机32首先将数字基带信号A'进行调制发射，经无线传输介质传播，数据采 集处理单元22的无线接收机37对调制后的数字基带信号A'进行解调接收。
当采用仿有人机操纵模式时，地面操纵手可坐在地面测控站的驾驶舱内操纵仿有人机操 纵机构15，产生反映当前各路操纵量的角度模拟量B。第二传感器18选用光电数字编码角 度传感器，作用在于采集各路操纵量的角度模拟量B，输出一定编码方式的数字编码量B'。 第二传输介质20采用有线传输介质，如同轴电缆或光纤等，将数字编码量B'直接输入至 数据采集处理单元22。
DGPS设备单元21作为无人驾驶直升机定位系统的地面基站，接收GPS卫星信号所测 定的位置和本站已知位置相比较求得定位误差修正信息D,并将定位误差修正信息D作为校 正数据输入给数据采集单元22。
在便携式操纵模式或仿有人机操纵模式下，由第一传输介质19或第二传输介质20输入 至数据釆集处理单元22的数字基带信号A'或数字编码量B'、切换开关量C、 DGPS设 备单元21产生的定位误差修正信息D在数据采集处理单元22中进行数据融合，形成按地 址存储的原始遥控数据K，经数据采集处理单元22的数据处理计算机40进行平滑滤波等处 理，经对外接口组件41形成不同协议格式要求的有效遥控数据E、 F、 G和H。
图3为本发明中便携式操纵机构l组成框图，便携式操纵模式模拟航模遥控方式，将所 有指令输入机构集成在一个由精密机电装置组成的手持设备中，该设备外部包括两个二自由 度的左微型推杆29、右微型推杆30和八个微型拨动开关31组成的微型拨动开关组、无线 发射机32。左微型推杆29左右运动可调节横向控制指令，向左增大横向控制指令，向右减 小横向控制指令；上下运动可调节纵向控制指令，向上增大纵向控制指令，向下减小纵向控 制指令；右微型推杆30左右运动可调节航向控制指令，向左增大左航向控制指令，向右增 大右航向控制指令、上下运动可调节总距油门控制指令，向上增大总距油门控制指令，向下 减小总距油门控制指令；微型拨动开关组的八个微型拨动开关31分别完成开车、关车、遥 控自主转换以及其他遥控开关控制指令输入。
图4为本发明中仿有人机操纵机构组成框图，该仿有人机操纵机构15由总距油门控制 器33、纵横向控制器34、左航向踏板35和右航向踏板36组成。总距油门控制器33完成 总距和油门的输入功能，共同由一个拉杆完成，拉杆的角位移与总距关联，其上有一个手柄 与油门调节关联，拉杆向前增大总距油门控制指令，向后减小总距油门控制指令；纵横向控 制器34完成纵向和横向的输入，由一个二自由度的推杆产生，推杆向前增大纵向控制指令，向后减少纵向控制指令，向左增大横向控制指令，向右减少横向控制指令，拉杆上添加纵向 锁定电磁阀，可产生纵向锁定信号。航向控制器包括左航向踏板35和右航向踏板36，通过 飞行员的双脚给踏板的压力产生向左和向右的航向信号，增大左航向踏板35压力可增加左 航向指令，增大右航向踏板36压力可增加右航向指令。
图5为本发明中数据采集处理单元22组成框图，包括无线接收机37、采集电路38、 第一双端口随机存储器39、数据处理计算机40和对外接口组件41。其中无线接收机37用 于便携式操纵模式下第一传输介质19釆用无线传输介质时数字基带信号A'的解调和接收, 数字基带信号A'、数字编码量B'、切换开关量C和定位误差修正信息D在采集电路38 中完成采集。采集电路38还完成对各路釆集数据的融合处理，形成原始遥控数据K，并按 地址方式储存到第一双端口随机存储器39中，数据处理计算机40读取第一双端口随机存储 器39中的按地址方式储存的原始遥控数据K，并按照遥控数据更新周期(50ms)要求，在 数据处理计算机40中优先级较高的定时中断处理程序中完成对该遥控数据K的平滑、滤波 和添加指令编号等处理，形成有效的遥控数据L。对外接口组件41按照遥控发射单元25的 接口协议要求将有效遥控数据L转换为遥控数据E发送到遥控发射单元25，按照监控存储 单元23的接口协议要求将有效遥控数据L转换为遥控数据F发送到监控存储单元23，按照 模拟训练单元24的接口协议要求将有效遥控数据L转换为遥控数据G发送到模拟训练单元 24，按照操纵反馈单元26的接口协议要求将有效遥控数据L转换为遥控数据H输出到操纵 反馈单元26的显示设备中。数据处理计算机40中优先级较低的定时中断处理程序实现操纵 反馈单元26的操纵显示算法。
操纵反馈单元26对遥控数据H可以根据当前操纵模式，在显示设备上对当前操纵模式 下的有效遥控数据H进行形象化和专业化的显示，将当前操纵模式的遥控状态实时反馈给正 在实施遥控操作的操纵手；当操纵模式发生切换，显示界面也随之发生切换。
监控存储单元23完成将当前操纵模式下由数据釆集处理单元22发送的遥控数据F进行 监控和存储，形成监控数据I并同步上传到地面测控站的信息处理计算机27，供上位机软件 对遥控数据进行监控和实时存储。
模拟训练单元24接收在不同操纵模式下由数据采集处理单元22发送的遥控数据G，利 用虚拟现实技术完成操纵手在地面的飞行模拟训练，形成操纵模拟数据J并输入到模拟训练 计算机28，可以利用上位机模拟训练软件或双眼效应立体显像技术来完成的模拟训练功能。
遥控发射单元25完成遥控数据E的编帧和编码，将遥控数据E以串行PCM码流的形 式发送给地面遥控发射机。
图6为本发明中遥控发射单元25组成框图，所述遥控发射单元25包括第二双端口随 机存储器42、编帧计算机43、编码电路44、遥控发射机45、测控天线46、备份编帧计算机47、备份编码电路48、备份遥控发射机49和备份测控天线50。其中编帧计算机43、 编码电路44、遥控发射机45和测控天线46组成主遥控发射单元，备份编帧计箅机47、备 份编码电路48、备份遥控发射机49和备份测控天线50组成备份遥控发射单元。当主遥控 发射单元正常工作时，备份遥控发射单元处于空闲状态，数据釆集处理单元22的遥控数据E 在第二双端口随机存储器39按地址存储，编帧计算机43按地址读取有效遥控数据E，加入 帧头同步作为机载遥控接收机帧同步的依据，加入帧序号作为数据更新标志，并在组帧过程 中加入校验位，各帧指令加入密钥与机载遥控接收机中密钥存储器中的密钥进行比对，采用 三发两判的纠错方式形成并行遥控帧序列M。编码电路44将并行遥控帧序列M转换成串行 PCM码流形式的帧序列N，帧序列N输入到遥控发射机45，经测控天线46将遥控数据发 送到机载接收设备。当主遥控发射单元工作异常时，可切换至备份遥控发射单元，备份遥控 发射单元工作原理与主遥控发射单元相同。
权利要求
1、用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征在于包括便携式操纵机构(14)、第一传感器(17)、第一传输介质(19)、仿有人机操纵机构(15)、第二传感器(18)、第二传输介质(20)、操纵模式切换开关(16)、DGPS设备单元(21)、数据采集处理单元(22)、操纵反馈单元(26)、监控存储单元(23)、模拟训练单元(24)和遥控发射单元(25)；地面操纵手通过操纵模式切换开关(16)选择当前操纵模式，形成切换开关量C输入到数据采集处理单元(22)，操纵便携式操纵机构(14)或仿有人机操纵机构(15)产生反映当前各路操纵量的脉冲信号A或角度模拟量B，经第一传感器(17)或第二传感器(18)采集编码后形成数字基带信号A’或数字编码量B’，第一传输介质(19)或第二传输介质(20)将数字基带信号A’或数字编码量B’输入到数据采集处理单元(22)，同时DGPS设备单元(21)将定位误差修正信息D也输入到数据采集处理单元(22)，数据采集处理单元(22)输出不同协议格式要求的遥控数据E、F、G和H；其中遥控数据E输入到遥控发射单元(25)完成遥控数据的发射；遥控数据F输入到监控存储单元(23)，形成监控数据I在信息处理计算机(27)中完成对操控系统(13)的实时监控；遥控数据G输入到模拟训练单元(24)，形成操纵模拟数据J在模拟训练计算机(28)上完成训练功能；遥控数据H输入到操纵反馈单元(26)，将当前的操纵状态形象显示以反馈给地面操纵手。
2、 根据权利要求1所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征 在于所述的便携式操纵机构(14)为由精密机电装置组成的手持设备，外部包括左微 型推杆(29)、右微型推杆(30)、 8个微型拨动开关(31)和无线发射机(32)。
3、 根据权利要求1所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征在于所述的仿有人机操纵机构(15)包括总距油门控制器(33)、纵横向控制器(34)、 左航向踏板(35)和右航向踏板(36);其中总距油门控制器(33)完成总距和油门的 输入功能，纵横向控制器(34)完成纵向和横向的输入功能，二者由操纵手手动完成操 纵，左航向踏板(35)和右航向踏板(36)通过飞行员的双脚给踏板的压力产生向左和 向右的航向信号。
4、 根据权利要求1所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征 在于所述的操纵模式分为仿有人机操纵模式和便携式操纵模式两种。
5、 根据权利要求1所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征 在于所述的DGPS设备单元(21)作为无人驾驶直升机定位系统的地面基站，接收 GPS卫星信号所测定的位置和本站已知位置相比较求得定位误差修正信息D，并将该定 位误差修正信息D作为校正数据输入给数据采集单元(22)。
6、 根据权利要求1或5所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其 特征在于所述的数据采集处理单元(22)包括无线接收机(37)、采集电路(38)、第 一双端口随机存储器(39)、数据处理计算机(40)和对外接口组件(41);数字基带信 号A'、数字编码量B'、切换开关量C和修正信息D经采集电路(38)进行采集并完 成对各路采集数据的融合，形成原始遥控数据K，并按地址方式储存到第一双端口随机存 储器(39)中，数据处理计算机(40)按地址读取第一双端口随机存储器(39)中的按 地址方式储存的原始遥控数据K，并按照遥控数据更新周期要求，在高优先级定时中断中 完成对该原始遥控数据K的平滑、滤波和添加指令编号处理，形成有效的遥控数据L，并 通过对外接口组件(41)按不同协议格式要求将遥控数据E发送到遥控发射单元(25)， 将遥控数据F发送到监控存储单元(23)，将遥控数据G发送到模拟训练单元(24);将 遥控数据H输出到操纵反馈单元(26)的显示设备中；数据处理计算机(40)中优先级 较低的定时中断处理程序实现操纵反馈单元(26)的操纵显示算法。
7、 根据权利要求1所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征 在于所述的操纵反馈单元(26)实现两种操纵模式下在显示设备上对有效数据进行形 象化和专业化的显示，在切换操纵模式时，完成对应当前操纵模式的显示模式的切换。
8、 根据权利要求1所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征 在于所述的监控存储单元(23)完成在两种操纵模式下将当前发送的指令和相关数据 同步上传到测控站的信息处理计算机(27)。
9、 根据权利要求1所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征 在于所述的模拟训练单元(24)完成在两种操纵模式下利用虚拟现实技术完成操纵手 在地面的飞行模拟训练，并利用运行于模拟训练计算机(28)之上的模拟训练软件方式 或利用双眼效应立体显像方式来完成模拟训练功能。
10、 根据权利要求1所述的用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的双模式地面操控系统，其特征 在于所述的遥控发射单元(25)完成在两种操纵模式下有效指令数据的编帧和编码， 以串行PCM码流的形式发送给地面遥控发射机；所述的遥控发射单元(25)包括主遥控发射单元和备份遥控发射单元，所述的主遥控发 射单元包括数据编帧计算机(43)、编码电路(44)、遥控发射机(45)和测控天线(46);所述的备份遥控发射单元包括备份数据编帧计算机(47)、备份编码电路(48)、备份遥 控发射机(49)和备份测控天线(50)。
全文摘要
本发明公开一种用于共轴双旋翼无人驾驶直升机的地面操控系统，包括便携式操纵机构、仿有人机操纵机构、操纵模式切换开关、第一传感器、第二传感器、第一传输介质、第二传输介质、DGPS设备单元、数据采集处理单元、操纵反馈单元、监控存储单元、模拟训练单元和遥控发射单元十三个部分。本发明以无人驾驶直升机为遥控目标，飞行操纵手通过手动操纵和模式切换完成不同操纵模式下比例指令和开关指令的注入，然后经后端单元处理形成有效的上行信息发送至遥控发射设备，实现遥控无人驾驶直升机飞行或引导其自主飞行。本系统可应用于不同环境下对无人直升机的操控，模式切换灵活；可提高地面操纵手遥控动作有效性和准确性，缩短训练时间。
文档编号G09B9/02GK101419461SQ20081022686
公开日2009年4月29日 申请日期2008年11月19日 优先权日2008年11月19日
发明者刘春辉, 常啸鸣, 张晓林, 李宏伟, 征 谭 申请人:北京航空航天大学