[發明專利]一種傾轉旋翼無人機地面指揮控制系統

有效

• 申請號: 201911365561.0
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN113050674B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 何玉慶;李琦;谷豐;張洺溪;余鑫鑫;孫曉舒;周浩;李鵬;杜心田
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

1.一種傾轉旋翼無人機地面指揮控制系統，其特征在于，包括以下實現步驟：

1)構建地面指揮控制系統的功能模塊，用于人機界面的交互與顯示；

2)利用線程構建地面指揮控制系統的導航模塊，用于通過線程控制傾轉旋翼無人機導航；

3)根據步驟1)和步驟2)實現地面指揮控制系統的與傾轉旋翼無人機的交互；

步驟1)所述功能模塊包括：

飛行控制模塊，用于獲取輸入的傾轉旋翼無人機的控制參數，并根據通過線程獲取的傾轉旋翼無人機的狀態數據以及飛行中的三維視景進行顯示；

任務控制模塊，用于根據通過線程獲取的傾轉旋翼無人機的偵查圖像數據以及任務數據進行顯示；

信息處理模塊，用于接收和轉發傾轉旋翼無人機的指令信息，分發遙測數據給傾轉旋翼無人機；

針對以上3個功能模塊，基于MVC框架設計如下基類與對應邏輯功能：

I.飛行控制基類：

ARGToolbox類：所有服務類的基類，實例化；ARGTool類：所有服務類初始化與注冊元系統接口；SettingsGroup類：提供讀取初始化數據存儲文件的接口，直接創建對應數據處理系統；LinkAdapter類：所有通信的基類，具有數據交互功能；

II.任務控制基類：

PlanElementController類：所有任務管理的基類，具備任務的加載、存儲、編輯、任務屬性功能；VisualMissionItem類：所有航跡點的基類，注冊航跡點至元對象系統，具備經緯度、高度、巡航速度、旋飛速度屬性；MissionAction類：航跡點動作屬性，注冊動作至元對象系統，具備類型、名稱、序號屬性；

III.信息處理基類：

Fact類：保存單個值并注冊值到元對象系統中；FactGroup類：將Fact分組并存儲在鏈表中；FactMetaData類：保存Fact實例在元對象系統中的真實值，合并同一元對象系統值對應的Fact實例；

步驟2)所述線程包括：

通信交互線程，用于與傾轉旋翼無人機進行無線通信：當有傾轉旋翼無人機接入，則通過協議層進行數據實時交換，獲取無人機發送的傾轉旋翼無人機的解算數據，通過協議解析將傾轉旋翼無人機狀態參數傳送至地圖線程；若沒有傾轉旋翼無人機接入，則直接跳轉等待下一次線程池運行該線程；

地圖線程，用于地圖渲染與傾轉旋翼無人機導航顯示：首先進行網絡檢測，如果網絡存在，則實時獲取地圖的瓦片圖像如果網絡不存在，則通過數據庫獲取離線地圖緩存；若數據庫內沒有離線地圖緩存，則顯示空白界面；然后利用瓦片轉化算法將獲取到的瓦片圖像根據瓦片像素坐標轉為經緯度坐標并顯示；最后通過數據鏈表加載傾轉旋翼無人機飛行線路并顯示在地圖上；

數據庫管理線程，用于啟動數據庫并對瓦片圖像及對應經緯度數據進行存儲與獲取：一方面通過啟動數據庫獲取地圖的瓦片圖像并傳送給地圖線程；另一方面通過數據庫將無人機實時坐標信息轉化為數據鏈表并發送至地圖線程。

2.根據權利要求1所述的一種傾轉旋翼無人機地面指揮控制系統，其特征在于，所述瓦片轉化算法為：

經緯度坐標(lng，lat)轉瓦片坐標(tileX，tileY)：

經緯度坐標(lng，lat)轉像素坐標(pixelX，pixelY)：

其中Level表示地圖級數，lng，lat表示經緯度坐標，tileX，tileY表示瓦片坐標，pixelX，pixelY表示像素坐標。

3.根據權利要求1所述的一種傾轉旋翼無人機地面指揮控制系統，其特征在于，步驟3)為：地面指揮控制系統采用Js語言重構Qml組件，重構組件包括按鈕類、儀表類。