[實(shí)用新型]一種通用化可配置無人機(jī)地面站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220344051.2
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN202754148U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡志浩;林清;陳濛;孔令帥;王英勛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B64F1/00
• 分類號: B64F1/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

1.一種通用化可配置無人機(jī)地面站，其特征在于：所述的地面站包括飛行器適配模塊、訓(xùn)練通信模塊、飛行通信模塊、握桿操縱及腳蹬操縱數(shù)據(jù)采集模塊、語音識別與告警模塊、語音和視頻采集模塊、3D視景顯示模塊、任務(wù)規(guī)劃模塊、電子飛行信息模塊、多點(diǎn)觸摸模塊、內(nèi)部通信模塊和數(shù)據(jù)庫模塊，其中任務(wù)規(guī)劃模塊、握桿操縱及腳蹬操縱數(shù)據(jù)采集模塊、語音識別與告警模塊、電子飛行信息模塊、多點(diǎn)觸摸模塊部署在計(jì)算機(jī)A上，飛行通信模塊、訓(xùn)練通信模塊、飛行器適配模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、語音和視頻采集模塊、3D視景顯示模塊部署在計(jì)算機(jī)B上，內(nèi)部通信模塊同時部署在兩臺計(jì)算機(jī)上，以保證兩臺計(jì)算機(jī)的通信；計(jì)算機(jī)A和計(jì)算機(jī)B通過STP雙絞網(wǎng)線連接到路由器，計(jì)算機(jī)A通過3個微型高清多媒體接口即minidisplayport驅(qū)動多點(diǎn)觸摸模塊，并通過對三個多點(diǎn)觸摸顯示器的形式實(shí)現(xiàn)與用戶的溝通；握桿操縱操縱握桿及腳蹬、音箱和麥克通過USB接口接入計(jì)算機(jī)A，并分別對應(yīng)計(jì)算機(jī)A中的握桿操縱及腳蹬操縱數(shù)據(jù)采集模塊、語音識別與告警模塊；計(jì)算機(jī)B通過高清晰多媒體接口即HDMI口驅(qū)動3D顯示器，所述的3D顯示器對應(yīng)計(jì)算機(jī)B內(nèi)部的3D視景顯示模塊，語音和視頻采集模塊使用的監(jiān)控?cái)z像頭和麥克通過USB接入計(jì)算機(jī)B；鍵盤和鼠標(biāo)連接到多電腦切換器即KVM切換器上，通過快捷鍵在計(jì)算機(jī)A和計(jì)算機(jī)B之間隨時切換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用化可配置無人機(jī)地面站，其特征在于：所述的飛行器適配模塊用于進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路的選擇，數(shù)據(jù)鏈路包括虛擬鏈路和真實(shí)鏈路；模擬訓(xùn)練時選擇虛擬鏈路，通過訓(xùn)練通信模塊實(shí)現(xiàn)地面站對數(shù)字飛機(jī)的遙控遙測；真實(shí)飛行時選擇真實(shí)鏈路，通過飛行通信模塊實(shí)現(xiàn)地面站對真實(shí)飛機(jī)的遙控遙測。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種通用化可配置無人機(jī)地面站，其特征在于：地面站選擇模擬訓(xùn)練模式時，訓(xùn)練通信模塊實(shí)現(xiàn)地面站與數(shù)字飛機(jī)之間的通信，此時，地面站的兩臺計(jì)算機(jī)通過交換機(jī)與一個或多個數(shù)字飛機(jī)進(jìn)行物理連接，數(shù)字飛機(jī)通過用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP單播的方式將無人機(jī)仿真數(shù)據(jù)分發(fā)到地面站的接收端中，地面站將接收到的操縱指令再通過用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP單播的通信方式發(fā)送到相應(yīng)的數(shù)字飛機(jī)中；當(dāng)飛機(jī)適配模塊選擇真實(shí)鏈路時，飛行通信模塊用于地面站與真實(shí)無人機(jī)進(jìn)行通信，此時，地空數(shù)據(jù)鏈的地面終端與機(jī)載終端的所有數(shù)據(jù)通信都是通過串口通信經(jīng)由無線電數(shù)傳電臺實(shí)現(xiàn)的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用化可配置無人機(jī)地面站，其特征在于：握桿操縱及腳蹬操縱數(shù)據(jù)采集模塊采用微軟的多媒體編程接口DirectX和微軟的多媒體微系統(tǒng)技術(shù)，將握桿操縱及腳蹬的油門、縱向桿量、橫向桿量、腳蹬位移、自定義任務(wù)苦力帽搖桿指令信號采集到計(jì)算機(jī)A內(nèi)存中，并經(jīng)過計(jì)算機(jī)量到物理量的轉(zhuǎn)換后，通過內(nèi)部通信模塊發(fā)送給飛行器適配模塊，并通過訓(xùn)練通信模塊發(fā)送給數(shù)字飛機(jī)，或通過飛行通信模塊發(fā)送給真實(shí)無人機(jī)，以實(shí)?現(xiàn)對無人機(jī)的姿態(tài)、位置以及任務(wù)載荷的遙控。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用化可配置無人機(jī)地面站，其特征在于：所述的語音識別與告警模塊包括語音識別子模塊和語音告警子模塊；所述的語音識別子模塊通過麥克采集操縱手語音指令，通過與本模塊內(nèi)預(yù)置的語音庫中的預(yù)存指令比較，識別并響應(yīng)操縱手的指令；所述的語音告警子模塊實(shí)時地對仿真遙測數(shù)據(jù)或?qū)嶋H飛行遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到需要操縱手注意或立即處置的數(shù)據(jù)時，通過音箱發(fā)出警報(bào)信號，點(diǎn)亮警示燈，并在電子飛行儀表模塊相應(yīng)位置顯示警報(bào)信息及相應(yīng)的處置建議。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用化可配置無人機(jī)地面站，其特征在于：所述的語音和視頻采集模塊用于對無人機(jī)操作手的訓(xùn)練或執(zhí)行任務(wù)的全過程進(jìn)行監(jiān)控，將采集到的音頻和視頻存儲到計(jì)算機(jī)B硬盤中，供訓(xùn)練或執(zhí)行任務(wù)之后分析與評估。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用化可配置無人機(jī)地面站，其特征在于：所述的3D視景顯示模塊將由訓(xùn)練通信模塊得到的數(shù)字飛機(jī)的姿態(tài)和位置數(shù)據(jù)驅(qū)動視景軟件vega?prime生成立體視景仿真程序，并支持多個視角的切換，包括第三方視角和前視攝像頭視角；實(shí)際飛行時將通過飛行通信模塊獲得的真實(shí)視景數(shù)據(jù)經(jīng)過處理同時輸出在3D視景顯示器上；實(shí)時飛行或模擬訓(xùn)練時，直接通過內(nèi)部通信模塊接收飛機(jī)的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)；回放訓(xùn)練時，直接從數(shù)據(jù)庫模塊通過內(nèi)部通信模塊將飛機(jī)的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)傳遞給3D視景顯示模塊，通過3D顯示器進(jìn)行顯示。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用化可配置無人機(jī)地面站，其特征在于：所述的電子飛行信息模塊包括主飛行顯示單元、發(fā)動機(jī)/警告顯示單元和系統(tǒng)信息顯示單元；其中主飛行顯示單元用于顯示的主要信息有：姿態(tài)、空速、高度和垂直速度，發(fā)動機(jī)/警告顯示單元包括上部區(qū)域和下部區(qū)域兩部分，上部區(qū)域用于指示發(fā)動機(jī)的參數(shù)、滑油、燃油和襟翼/縫翼位置，下部區(qū)域用于顯示記憶信息；系統(tǒng)信息顯示器單元提供飛機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)，可分為兩個主要部分：上半?yún)^(qū)顯示各系統(tǒng)頁面，飛機(jī)系統(tǒng)的簡圖；下半?yún)^(qū)顯示常用參數(shù)。?