一种便携式无人机地面控制站的制作方法

本实用新型涉及一种无人机测控通信系统，具体涉及一种便携式无人机地面控制站。

背景技术：
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无人机测控通信系统包括机载设备和地面设备，地面设备主要完成遥控数据的编码、组帧、调制、发射及遥测、侦察信息的接收、解调及数据输出等功能。地面设备具有对无人机系统的任务规划、飞行控制和管理、任务载荷的控制管理、链路的监控、侦察信息的处理显示记录和分发等功能。

地面设备包含地面控制台、显示器、地面收发端机、手柄、天线、电池等组件。目前用于无人机飞行的地面控制站，一般由多个零散的部件组成，出行时不便携带，容易遗漏。市面上有一些组装在一起的地面控制站，但其还有很多不足，主要体现在以下三点：(1)体积大，重量大，不便携带；(2)面板操作按键过多，易误操作；(3)显示屏翻转角度小，无法解决环境光线变化引起的显示界面可视角小等问题，使用起有局限性。

申请号为201621316597.1，公开了一种便携式无人机控制站，虽然集成了控制站的所需零件，且重量较轻，但是该无人机控制站的接口组件多，连接起来复杂，而且操作时容易出错。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种便携式无人机地面控制站，集成度高，结构设计紧凑，不仅避免了设备外部复杂的线缆连接，而且避免外出执行飞行任务时组件遗漏。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：一种便携式无人机地面控制站，包括地面收发讯机、显示屏控制器、支架和手柄控制器，支架的一端与地面收发讯机铰链，另一端与显示屏控制器的后罩铰链，地面收发讯机上面板两侧布置有两排波浪造型橡胶垫，显示屏控制器的顶部设置有卡钩，地面收发讯机上设置有与卡钩配合将显示屏控制器和地面收发讯机锁紧的弹簧锁扣；手柄控制器与地面收发讯机连接。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型选用高亮度电阻触摸式显示屏，控制操作命令通过触屏软件按钮完成，显示屏控制器可在地面收发讯机的上面板上进行前后挪动来调整可视角度，大大增强了户外实用性。地面收发讯机通过模块化设计，各功能模块发生故障后，可进行直接更换，提升了产品的外厂维修性。

2、便携式无人机地面控制站集成度高，结构设计紧凑，不仅避免了设备外部复杂的线缆连接，而且避免了外出执行飞行任务时组件遗漏。

附图说明：

图1为便携式无人机地面控制站的结构示意图。

图2为地面收发讯机的内部及前面板的结构示意图。

图3为地面收发讯机的内部及后面板的结构示意图。

图4为电源模块、信号处理和发射机模块、接收机模块的安装示意图。

图5为电源模块、信号处理和发射机模块、接收机模块中的单个模块结构示意图。

图6为显示屏控制器前围框的正面结构示意图。

图7为显示屏控制器前围框的背部结构示意图。

图8为显示屏控制器的后罩结构示意图。

图9为显示屏控制器的中间位置结构示意图。

图10为手柄控制器的结构示意图。

其中：1地面收发讯机、2显示屏控制器、3手柄控制器、4支架、5橡胶垫、6卡钩、7弹簧锁扣、8后面板、9金属阻尼铰链、10电源模块、11信号处理和发射机模块、12接收机模块、13第一风扇、14功率放大器、15双工器、16第一出风口、17盲配接插座、18前面板、19橡胶把手、20橡胶衬垫、21开关、22电源插座、23保险丝座、24天线接口、25支撑架、26顶杆、27台阶、28铆装轴、29前围框、30触摸屏、31显示屏、32固态盘、33走线板、34长条支架、35显示屏控制板、36可调电位器、37网口、38后罩、、39USB口、40VGA口、41串口板、42PC104板、43第二风扇、44进风口、45第二出风口、46手柄、47底座、48过线管、49快锁螺钉、50盲配接插件。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1所示，一种便携式无人机地面控制站，包括地面收发讯机1、显示屏控制器2、支架4和手柄控制器3，支架4的一端与地面收发讯机1铰链，另一端与显示屏控制器2的后罩铰链，地面收发讯机1的上面板两侧布置有两排波浪造型橡胶垫5，显示屏控制器2的顶部设置有卡钩6，地面收发讯机上设置有与卡钩6配合将显示屏控制器和地面收发讯机锁紧的弹簧锁扣7；手柄控制器3与地面收发讯机1连接。

本实用新型便携式无人机地面控制站的工作原理：便携式无人机地面控制站产生的遥控指令(来自手柄控制器3的指令以及软件按钮产生的指令)发送给地面收发讯机1，地面收发讯机1将遥控指令进行编码、扩频、调制和发送。同时，地面收发讯机1接收到机载设备的下行数据，进行解调、解码、解扩后发送给显示屏控制器2，完成链路设备、无人机及任务设备状态的监视和数据存储。

本实用新型地面收发讯机1的上面板两侧布置的两排波浪造型橡胶垫5，不仅为显示屏控制器2打开后固定于合适视角提供支撑，而且消除了因制造、装配等因素产生的间隙，避免了显示屏控制器2合拢时弹簧锁扣7锁不紧的情况，提高了设备的防尘能力和稳定性。显示屏控制器2可沿波浪造型橡胶垫5前后移动，为户外复杂光线环境和执勤人员因个体差异所需要的不同视角提供多种选择。

进一步，如图2和图8所示，地面收发讯机的后面板8顶部安装有一组金属阻尼铰链9，通过金属阻尼铰链9与支架4的一端铰链；显示屏控制器2的后罩中间位置设置有一组金属阻尼铰链9，通过金属阻尼铰链与支架4的另一端铰链。

地面收发讯机与显示屏控制器之间的电源及控制信号线设置支架4内，避免了系统组件外部复杂连线。金属阻尼铰链为显示屏控制器2打开或合拢提供两个方向轴向旋转自由度和支撑。

进一步，如图2和图3所示，地面收发讯机1包括电源模块10、信号处理和发射机模块11、接收机模块12、第一风扇13、功率放大器14和双工器15，其中功率放大器14和双工器15布置在靠近地面收发讯机的后面板8处；电源模块10、信号处理和发射机模块11、接收机模块12垂直插装在地面收发讯机的底部印制板上，且这三个模块的冷却方式为强迫风冷，各模块之间留有风道；第一风扇13安装在地面收发讯机的内部左侧板，对应的右侧板设置有第一出风口16；右侧板上靠近前面板处设置有盲配接插座17；地面收发讯机的前面板18上安装有橡胶把手19，底部四角各处设置有橡胶衬垫20；地面收发讯机的后面板8设置有开关21、电源插座22、保险丝座23和天线接口24。

考虑实际使用等情况，本实用新型未将天线和电池集成，可通过电源插座22、天线接口24分别与电池和天线连接。

本实用新型的地面收发讯机采用模块化设计，集成度高，结构设计紧凑。其中地面收发讯机的前面板上安装的橡胶把手19提升了控制站的便携性。

进一步，如图4和图5所示，电源模块10、信号处理和发射机模块11、接收机模块12通过支撑架25垂直插装在地面收发讯机的底部印制板上，且各个模块的顶部两侧设置有台阶27，台阶27处通过铆装轴28铆装有顶杆26，顶杆26可绕铆装轴28轴向转动。

通过向上扳动顶杆26，利用杠杆原理，顶杆26尾端绕铆装轴28向下转动，当顶杆26尾端接触支撑架25后，继续向上扳动顶杆26，各个模块可顺利沿垂直放向拔出。

进一步，如图6-图9所示，显示屏控制器2包括前围框29、触摸屏30、显示屏31、固态盘32和走线板33，显示屏31通过两侧的长条支架34固定在前围框29上(如图7所示)，前围框29的下侧装有显示屏控制板35，显示屏31的前面为触摸屏30，触摸屏30与前围框29之间设置有防水防振衬垫，触摸屏30的右侧设置有可调电位器36，左侧设置有网口37；显示屏控制器的后罩38右上方设置USB口39与VGA口40(如图8所示)，后罩38表面设置有进风口44和第二出风口45；固态盘32和走线板33设置在前围框29和后罩38之间(如图9所示)，并固定在前围框29上，走线板33上布置有串口板41、PC104板42和第二风扇43,。

本实用新型显示屏控制器2用于遥控指令、遥测数据的显示，不同的显示画面可以通过软按钮进行切换。考虑页面多内容显示和野外使用环境，显示屏选用高亮度电阻触摸式，其触摸寿命可达20万次。

进一步，如图10所示，手柄控制器包括手柄46、底座47、过线管48、快锁螺钉49和盲配接插件50，手柄46置于底座47上方，底座47的一侧为过线管48，过线管48的头部为盲配接插件50，盲配接插件50与地面收发讯机的盲配接插座17连接，且手柄控制器与地面收发讯机通过快锁螺钉49连接。

手柄控制器布置于地面收发讯机右侧55mm处，手柄控制器与地面收发讯机之间的电源及控制信号线等线缆隐藏于走线管48内，并通过盲配接插件50和盲配接插座17实现连接。通过两颗快锁螺钉49实现地面收发讯机与手柄控制器之间的快速拆装。手柄控制器可在飞机起飞、降落、航线飞行阶段使用。通过操作手柄控制器可产生纵向周期变距、横向周期变距、总距、尾桨距以及左右偏航控制参数距量。

本实用新型便携式无人机地面控制站可装入专用的拉杆行李箱或背包中，便于户外携带，仅需1人可完成无人机飞行控制任务，地面收发讯机、显示屏控制器、手柄控制器三者可拆分，拆分后适用于车载等安装环境。