[實用新型]低空無人駕駛飛行器的高度測量半實物仿真裝置

無效

• 申請號: 200720311480.9
• 申請日: 2007-12-27
• 公開（公告）號: CN201266242Y
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 蒙文;趙尚弘;馬麗華;李云霞
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司
• 代理人: 劉 華

技術領域

本實用新型涉及航空無人駕駛飛行器滑翔及著陸時使用的高度測量裝置，具體的是涉及低空無人駕駛飛行器的高度測量半實物仿真裝置。

背景技術

隨著無人駕駛飛行技術的發展及功能、用途的不斷擴大，對飛行器來說，高度信息是最重要的飛行參數之一，傳統的飛機高度測量通常都是用無線電高度表，在普通飛機上已經廣泛應用，但對于在低空飛行的飛行器，由于高度較低(小于50米以下)，無線電高度表由于其原理上的問題，測量精度會大幅度下降。普通飛機可以靠飛行員目視觀察、判斷，操縱飛機安全飛行和降落；而對低空無人駕駛飛行器特別是大型無人駕駛飛行器來說，由于需要采用與普通飛機同樣的方式著陸，其著陸控制要由控制中心綜合分析各種探測信息后作出。落地前飛行器的高度、速度、姿態等參數的精確測量對飛機的安全準確著陸都是必不可少的，特別是對高度的精確測量對飛行器的精確著陸控制至關重要。此時在低空飛行高度測量上靠無線電高度表根本無法滿足要求。

發明內容

本實用新型發明目的是提供一種由于無線電高度表的測量精度通常只有0.5米，在低空還存在測量盲區的缺陷，本實用新型可以很好地解決無人駕駛飛行器在50米以下的低空的高度測量問題，彌補無線電高度表不足的低空無人駕駛飛行器的高度測量半實物仿真裝置。

為了克服現有技術存在的缺陷，本實用新型的技術方案是這樣解決的：低空無人駕駛飛行器的高度測量半實物仿真裝置，包括支架上連接一根導軌，其本實用新型的改進之處在于所述支架的兩端各分別依次連接有四個同步帶輪、目標板組件、電控支架和張緊輪，同步帶輪、張緊輪上還連接有帶繩，所述電控支架分別連接有激光高度表、計算機、伺服系統。

本實用新型與現有技術相比，本實用新型的發明特點是采用激光光束發射與接收，將光信號轉換為數字信號進行低空無人駕駛飛行器的高度測量，通過激光高度表控制無人機滑翔、著陸，本裝置穩定、可靠地安裝在平臺上，具有光、機、電、計算機和軟件等各部分能穩定、可靠、安全工作、測量精度高的特點，使用標準ATR航空機箱，DC28V直流供電，使安裝、使用、操作更方便、靈活。廣泛適用于無人駕駛飛行器和滑翔機、熱氣球等低空飛行器。還可以用來測量移動目標的速度、運動方向，配合其他控制設備實現對物體的運動控制，在工業生產的自動控制、機動車輛和飛行器防撞控制、交通安全控制等方面都有很好的應用前景。

激光高度表能夠滿足如下技術指標和使用要求：

??系統測量精度：2cm(中誤差)；

??系統作用距離：>50m；

??最大數據采樣頻率：1000Hz；

??數據輸出接口：RS422；

??數據傳輸速率：115200bps；

??體積：124mm*315mm*86mm；

??重量：<1kg；

??供電方式：直流電源28v。

閉環控制模擬半實物仿真滑軌主要性能指標如下：

??移動范圍：6m；

??最大運動速度：3m/s；

??定位精度：±5cm；

??控制周期：5ms；

??目標板可進行±5°俯仰方向的調節。

附圖說明

圖1為本實用新型閉環控制模擬仿真滑軌結構示意圖；

圖2為圖1的激光高度表結構；

圖3為圖2的電壓采集與處理電路原理框圖；

圖4為高度表、仿真機和滑動導軌的實時數據圖表；

圖5電源轉換電路圖；

圖6基準電壓產生電路圖；

圖7模數轉換電路圖；

圖8單片機處理電路圖；

圖9串口通信電路；

圖10電控部分電路原理圖；

圖11單片機控制和數據處理軟件流程。

具體實施方式

附圖為本實用新型的實施例。

下面結合附圖對發明內容作進一步說明：

參照圖1所示，低空無人駕駛飛行器的高度測量半實物仿真裝置，包括支架9上連接一根導軌3，所述支架9的兩端各分別連接有四個同步帶輪1、目標板組件2、電控支架7和張緊輪8，同步帶輪1、張緊輪8上還連接有帶繩10，所述電控支架7分別連接有激光高度表4、計算機5、伺服系統6。導軌的選擇：

根據設計指標中提出的運動精度：±5cm和運動控制穩定性方面的考慮，選用SAMICK滑動導軌。它由支撐軌、光軸和滑塊組成。光軸安裝在支撐軌上，可在整個運動過程中保證最大的強度和剛性。