专利名称：伞降数字化避障语音引导设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种伞降数字化避障语音引导设备，简称引导设备，适用于空降人员应用数字技术自动识别空降区域地面状况，引导伞降人员操控伞具，有效规避地面危险区和障碍，确保跳伞人员快速、准确和低成本安全着陆，协同作战指挥系统完成空降任务。
背景技术：
空降作业是指专业伞降人员乘坐飞行器快速到达指定目标空域，运用降落伞从空中垂直登陆，达到快速、突袭执行作战和应急救援等任务目的，伞降分为主动和被动跳伞两种，主动跳伞是指专业空降人员通过伞降到达目标着陆区；被动跳伞是指作战飞行人员因飞机故障、战损不能继续飞行而被迫弹射跳伞等情况。目前，主动跳伞人员实施空降时对着陆区域地面状况的掌握，主要依靠空降前对着陆区域地图资料的分析判断和在降落过程中对地面的目视判别，当降落区域处于复杂地形地貌带、城镇高大建筑、电力通讯线和公路铁路运输带、油库工厂等设施区，遭遇云、雾、 夜间等复杂气象环境下，以及着陆区突发地形地貌变更和出现临时障碍等，都将对跳伞人员的安全着陆构成极大危害，并造成伞降伤亡，非战斗减员严重影响着空降任务的完成。伞降语音引导设备是实现空降技术数字化，达到快速、准确和低成本安全着陆目的的主要环节，现代数字技术应用于空降领域，将使长期以来的传统空降作业得到根本改观。被动跳伞人员安全着陆问题的解决方案，国家专利局已受理了 “空军飞行员应急跳伞数字化安全降落控制装置专利，专利申请号201110110356. 7”，和“数字定位降落控制装置”专利，专利申请号201110086720. 0。
发明内容
为实现现代空降作业的快速、准确、安全和低成本发展要求，本发明提供了一种伞降避障语音引导设备，以数字技术和语音形式动态引导跳伞人员对伞具进行有效规避地面危险区和障碍的操控，实现空降装备技术的现代化。本发明所采用的技术方案是运用数字技术，在跳伞前将计划空降着陆点的座标数据，通过空降作战指挥系统顺序导入全体空降人员配备的引导设备，完成着陆点设置；空降人员跳伞出舱后，下降速度为50-60米/s的急骤变化中，自动开启引导设备，并在<5秒的时间内快速启动地理信息系统；地理信息系统自动查询；对伞降人员的空中座标、下降速度、与已确定的着陆点的距离差和方位角差信号，以及降落伞方向姿态调整数据进行动态采集，经电脑控制部件实时运算，经信号放大、信号转换，以语音形式通过耳机指挥空降人员操控伞具，有效规避地面危险区和障碍达到安全着陆；当下降速度=Ο/s时确认着陆， 自动向空降作战组织指挥系统报告着陆座标，同时，当预定着陆场突发地形地貌改变或出现临时障碍时，引导设备可对这一区域临时做出不同的标识范围，引导后续空降人员规避突现的险情区。
实现避障语音指挥的控制过程地面设置并导入安全着陆点座标数据一跳伞一自动开启引导设备一高速启动地理信息系统一动态采集计算跳伞人员所处的空中座标、下降速度、与已确定的着陆点间的距离差和方位角差及降落伞方向姿态调整信号一信号放大 —信号转换一语音引导跳伞人员有效规避地面危险区和障碍的伞具操控一人员着陆一自动发出着陆座标信号，或先期空降人员对突现的临时障碍做出标识一构成空降作战指挥系统。本发明的有益效果是通过对降落区域安全着陆点的预先设置，以语音自动引导空降人员操控伞具，规避着陆区危险带和障碍，实现复杂地形地貌区域的安全着陆和恶劣气象环境与夜间条件下的安全着陆，实现减小跳伞散布、快速收拢与集结，有效提高作战效率，实现对突现地形地貌改变和临时障碍的标识，实现各个空降高度的安全跳伞，实现快速、准确和低成本安全着陆，保障跳伞人员生命安全和着陆准确性，保证空降任务的完成。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明。图1为本发明的系统结构示意图；图2为降落伞应用示意图；图3为伞降避障语音引导设备控制流程图；图4为电脑控制器流程图。图2中1、主伞衣2、伞绳，3、操纵绳/带，4、伞降避障语音引导设备，5、跳伞人员
具体实施例方式如图2所示，全部控制装置包括主伞衣1、伞绳2、操纵绳/带3、伞降避障语音引导设备4、跳伞人员5。1、跳伞前地面准备中，将计划空降着陆点的座标数据通过作战指挥系统，导入全体伞降人员各自配备的引导设备。2、伞降人员在500-800米高度范围内跳伞。3、根据下降速度自动打开伞降避障语音引导设备，快速查询地理信息系统，认定已设置的安全降落座标点。4、动态计算伞降人员空中座标、下降速度、与已确定的着陆点间的距离差和方位角差。5、动态计算降落伞下降方向姿态的调整数据。6、数字信号放大。7、信号转换。8、自动语音引导空降人员进行伞具操纵，有效规避地面危险区和障碍，实现快速、 准确和低成本的安全着陆。9、自动确认人员着陆并报告着陆位置座标数据。10、执行空降作战指挥系统组织的任务。11、对突现的地形地貌改变或临时出现的障碍做出避障标识，引导后续人员的安
全着陆。
权利要求
1.一种伞降数字化避障语音引导设备，设备包括专用地理信息系统技术，地面伞降数据导入技术，自动开启引导设备和向地面作战指挥系统实时报告空降数据，自动采集计算降落过程中的空中座标、下降速度、与选定降落点的距离差和方位角差信号及降落姿态调整技术，信号放大和信号转换，语音引导部件，自动报告着陆座标并执行空降任务，自动标识发送地面临时障碍数据信号。
2.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于伞降前，作战指挥系统向全体空降人员的引导设备导入计划着陆分布点座标数据。
3.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于作战指挥系统和伞降人员的引导设备中的地理信息系统，具有规避着陆区危险障碍标识和适于着陆区域的座标标识。
4.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于引导设备具有快速启动地理信息系统技术。
5.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于引导设备动态采集和计算跳伞人员空中座标、下降速度、与已确定的着陆点间的方位角差和距离差信号。
6.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于引导设备根据采集到的跳伞人员与已确定的着陆点间的方位角差和距离差数据信号，自动计算下降方向姿态调整的数学模型。
7.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于引导设备在空中启动后，可自动向地面作战指挥系统报告空降数据，供地面作战指挥系统实时掌握空降战场推进状态。
8.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于引导设备以语音形式通过耳机动态发出引导跳伞人员有效规避地面危险区和障碍，实现准确和安全降落的伞具操控命令。
9.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于自动判别人员着陆，并向地面作战指挥系统自动报告着陆座标数据，供地面作战指挥系统实时掌握伞降战场状况，科学组织指挥作战或实施营救等任务行动。
10.根据权利要求1所述的伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于引导设备对地面突现的地形地貌改变危险区和临时障碍自动发出标识数据信息，引导后续空降人员及时规避。
全文摘要
本发明公开了一种伞降数字化避障语音引导设备，简称引导设备，设备用于空降人员伞降过程中采用数字化技术规避地面危险障碍及临时障碍，实现快速、准确、安全和低成本着陆。引导设备由地面数据设置系统、地理信息系统、空降数据采集计算、信号放大与转换、语音引导、着陆报告及与空降作战指挥系统联网装置组成，控制过程地面设置数据→跳伞→自动开启引导设备→高速启动地理信息系统→动态采集计算跳伞人员空中座标、下降速度、与已设置的着陆点间的距离差和方位角差及下降方向姿态调整→信号放大→信号转换→语音引导跳伞人员有效规避地面危险区和障碍的伞具操控→人员着陆→自动发送着陆座标数据→执行空降作战任务，适用于跳伞人员自动规避危险区和障碍，快速、准确、安全和低成本完成空降任务。
文档编号G05D1/10GK102393748SQ20111029323
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者张振林, 张璞 申请人:张振林, 张璞