[發明專利]一種采用多模衛星導航的翼傘飛行航跡控制系統

有效

• 申請號: 201510588775.X
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105116915B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 劉琦;張芃;賀喜;萬天軍
• 申請（專利權）人: 航宇救生裝備有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

本發明公開了一種采用多模衛星導航的翼傘飛行航跡控制系統，包括設置在翼傘上的綜合解算模塊，以及均與其連接的多模定位模塊和航跡規劃模塊，航跡規劃模塊還與飛控跟蹤模塊相連；還包括設置在空投場地的氣象測試模塊和地形數據獲取模塊。本發明提高了導航的可靠性及精度，同時，解決了當前翼傘航跡控制中的盲動性，使著陸精度的可達率提高。

技術領域

本發明涉及翼傘控制領域，尤其涉及一種采用多模衛星導航的翼傘飛行航跡控制系統。

背景技術

在遙控空投系統中，首先通過導航模塊獲得空投系統在空中的位置、高度、速度等信息，翼傘航跡控制器采用導航信息進行分析解算，規劃好飛行控制的軌跡，控制翼傘按照航跡完成飛行。

現有技術中，翼傘飛行航跡控制器采用單一的GPS衛星定位導航，通過接收GPS衛星信號進行定位解算獲得導航信息。單一的GPS導航控制體制在使用條件較好的情況下，例如地域開闊，無遮擋，系統工作條件穩定無干擾時，可以正常發揮導航定位功能。但由于單一導航體制的限制，在諸如局部地區使用受限，外界實施干擾等特殊環境下使用時，將無法實時持續準確地獲知翼傘的運動信息，造成翼傘精確歸航控制精度降低。

另一方面，現有技術中翼傘飛行控制忽略氣象條件、投放條件、地形環境等外接因素，采用分段控制策略，或翼傘系統自適應控制模式，沒有規劃飛行軌跡，使空投系統實現精確定點著陸控制存在一定的風險，難于準確實現。

在中國發明專利說明書CN201410437417中公開了一種翼傘定點歸航伺服控制裝置及控制方法。該發明的翼傘定點歸航伺服控制裝置，包括動力電池、驅動控制器和操縱繩控制裝置，動力電池對驅動控制器和操縱繩控制裝置供電，驅動控制器接收控制信號并驅動控制操縱繩控制裝置。該發明雖然能夠對翼傘歸航起到一定的控制作用，但是該發明無法在單一導航體制失效的情況下進行精確的歸航控制，并且沒有考慮氣象條件、投放條件、地形環境等外接因素對飛行航跡控制的影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中翼傘控制單一的GPS導航體制容易失效，且不考慮氣象條件和地形環境的缺陷，提供一種采用多模衛星導航系統，并且同時對氣象條件和地形環境進行監測的翼傘飛行航跡控制系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種采用多模衛星導航的翼傘飛行航跡控制系統，包括設置在翼傘上的綜合解算模塊，以及均與其連接的多模定位模塊和航跡規劃模塊，所述航跡規劃模塊還與飛控跟蹤模塊相連；還包括設置在空投場地的氣象測試模塊和地形數據獲取模塊；

所述多模定位模塊實時獲取多個衛星導航系統的信號，測得翼傘的定位信息，并對導航數據質量進行監控，剔除被干擾的數據，輸出有效的導航參數；

所述氣象測試模塊用于監測空投場地的高空各層的風速、風向信息；

所述地形數據獲取模塊用于從地形環境數據庫中獲取當前空投場地的地理信息；

所述綜合解算模塊接收來自所述多模定位模塊、氣象測試模塊和地形數據獲取模塊獲取到的信息，并對其進行解算處理，提取風場數據、地理數據和航跡規劃關鍵點數據。

所述航跡規劃模塊接收來自所述綜合解算模塊的解算處理結果數據，并結合翼傘的當前位置、速度、高度、航向角和運動狀態信息，制定飛行軌跡，得出N個航跡點的坐標；

所述飛控跟蹤模塊接收來自航跡規劃模塊計算得出的N個航跡點的坐標，根據該坐標改變翼傘的飛行方向，逐個跟蹤航跡點的位置，并計算翼傘當前位置與航跡點的位置偏差，根據偏差的大小控制翼傘的航向變化。

該系統還包括輸入檢測終端，所述輸入檢測終端用于在地面準備階段與所述航跡規劃模塊連接，并將著陸目標點的信息輸入所述航跡規劃模塊，輸入完成后斷開連接。