四轴无人机飞行控制系统的制作方法
四轴无人机飞行控制系统的制作方法
【专利说明】四轴无人机飞行控制系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种无人机的控制系统，具体地说是一种四轴无人机飞行控制系统。
【背景技术】
[0003]地面控制站是无人机系统的重要组成部分，不仅要承担无人机飞行状态的实时监控任务，同时也要负责无人机飞行任务的规划管理；目前，所有无人机企业针对各自无人机系统的所设置的地面站导航控制系统都能完成无人机状态监控和飞行任务规划等基本功能。这些地面站控制系统普遍存在如下不足:
(1)操作界面单一，在同一时刻，只能够对一架无人机进行控制；当只有一架飞机独立作业时不会有任何问题，但如果有多架无人机同时作业，就必须为每一架飞机配置一套独立的地面站系统，这无疑增加了无人机系统的使用成本。
[0004](2)这些无人机地面站仅考虑无人机本身的监控和控制，没有涉及到其他机载设备的控制，导致除了地面站系统外，还要配置相应的机载设备控制终端，同样增加了系统的成本。
[0005](3)这些无人机地面站系统虽然都有接收和保存无人机实时飞行参数，也会根据这些参数做一些简单的故障预判，大部分故障分析都要通过离线的人工分析完成，且没有将分析结果直接用于无人机的飞行保护控制，没能充分利用地面站计算机硬件平台来提升无人机系统的性能。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、操控方便、可靠性高、使用成本低的四轴无人机飞行控制系统。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明的四轴无人机飞行控制系统，包括地面站的人机交互界面、操作控制系统以及信息处理系统，人机交互界面包括参数显示面板、飞行控制面板、机载设备控制面板以及任务规划面板，操作控制系统包括机载设备控制按钮、飞行控制及无人机切换按钮，信息处理系统具有数传电台接口、输入设备接口，信息处理系统与人机交互界面连接并能够相互传输数据信息，信息处理系统通过输入设备接口与操作控制系统连接并能够来自输入操作控制系统的操作指令，信息处理系统还通过数传电台接口与数传电台连接并能够与无人机和机载设备之间进行实时通讯，信息处理系统接收到来自输入操作控制系统的操作指令后对数据信息进行处理并将处理后的数据信息发往人机交互界面进行显示和控制，同时通过数传电台发往无人机和机载设备。
[0008]所述无人机上设置有能够控制无人机以及机载设备的飞行控制系统，所述数传电台与飞行控制系统连接从而与无人机和机载设备之间进行实时通讯。
[0009]采用上述的结构后，由于操作控制系统具有机载设备控制按钮以及飞行控制及切换按钮，人机交互界面具有多个面板，因此一方面使得操作界面多样，如果有多架无人机同时作业，可以对多台无人机进行控制，无需为每一架飞机配置一套独立的地面站系统，降低了无人机系统的使用成本;另外一方面，机载设备控制按钮集成在操作控制系统内，还可以对无人机上的机载设备进行控制，不需要再配置相应的机载设备控制终端，进一步降低了系统的成本;再一方面，数传电台与无人机的飞行控制系统连接从而与无人机之间进行实时通讯，由此充分利用从飞行控制系统接收到的实时飞行数据，进行故障在线预判，并根据故障预判的结果向无人机飞控系统发出必要的保护控制指令，可以大幅提升无人机系统的可靠性，减小了坠机风险。
【附图说明】
[0010]图1为本发明四轴无人机飞行控制系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明的四轴无人机飞行控制系统作进一步详细说明。
[0012]如图所示，本发明的四轴无人机飞行控制系统，包括地面站的人机交互界面、操作控制系统以及信息处理系统，人机交互界面包括参数显示面板、飞行控制面板、机载设备控制面板以及任务规划面板，操作控制系统包括机载设备控制按钮以及飞行控制按钮和无人机切换按钮，飞行控制按钮可以控制无人机的飞行控制，飞行切换按钮无人机切换按钮可实现不同数量无人机的控制切换，信息处理系统具有数传电台接口、输入设备接口，信息处理系统与人机交互界面连接并能够相互传输数据信息，信息处理系统通过输入设备接口与操作控制系统连接并能够来自输入操作控制系统的操作指令，信息处理系统还通过数传电台接口与数传电台连接并能够与无人机和机载设备之间进行实时通讯，信息处理系统接收到来自输入操作控制系统的操作指令后对数据信息进行处理并将处理后的数据信息发往人机交互界面进行显示和控制，同时通过数传电台发往无人机和机载设备，本实施例中，无人机切换按钮具有单机控制模式和双机控制模式两个工位，当同时有两架无人机投入工作时，采用双机控制模式可对两架无人机同时进行飞行状态监控和飞行任务控制；系统为每架飞机分配了一个独立的通讯，每一个通讯对应一个唯一的ID号；系统通过识别通讯的ID向指定的人机交互界面发送消息，从而实现无人机与对应界面的关联。
[0013]其中，机载设备包括无人机上安装的吊舱、投放机构以及可收放起落架等设备，无人机上设置有能够控制无人机以及机载设备的飞行控制系统，数传电台与飞行控制系统连接从而与无人机和机载设备之间进行实时通讯。
[0014]工作时，通过人机交互界面(飞行控制面板、机载设备控制面板以及任务规划面板)以及操作控制系统上的输入设备(机载设备控制按钮以及飞行控制按钮和无人机切换按钮)采集用户的操作指令送往信息处理系统，并通过数传电台接收来自无人机飞控计算机(飞行控制系统)的实时飞行数据;信息处理系统内的逻辑单元完成数据处理和控制逻辑运算后，将飞行数据发往参数显示面板显示飞行状态，将控制指令通过数传电台发往无人机飞控计算机。
【主权项】
1.一种四轴无人机飞行控制系统，其特征在于:包括地面站的人机交互界面、操作控制系统以及信息处理系统，所述人机交互界面包括参数显示面板、飞行控制面板、机载设备控制面板以及任务规划面板，所述操作控制系统包括机载设备控制按钮、飞行控制按钮及无人机切换按钮，所述信息处理系统具有数传电台接口、输入设备接口，所述信息处理系统与人机交互界面连接并能够相互传输数据信息，所述信息处理系统通过输入设备接口与操作控制系统连接并能够来自输入操作控制系统的操作指令，所述信息处理系统还通过数传电台接口与数传电台连接并能够与无人机和机载设备之间进行实时通讯，所述信息处理系统接收到来自输入操作控制系统的操作指令后对数据信息进行处理并将处理后的数据信息发往人机交互界面进行显示和控制，同时通过数传电台发往无人机和机载设备。2.按照权利要求1所述的四轴无人机飞行控制系统，其特征在于:所述无人机上设置有能够控制无人机以及机载设备的飞行控制系统，所述数传电台与飞行控制系统连接从而与无人机和机载设备之间进行实时通讯。
【专利摘要】本发明公开了一种四轴无人机飞行控制系统。它包括地面站的人机交互界面、操作控制系统以及信息处理系统，信息处理系统与人机交互界面连接并能够相互传输数据信息，信息处理系统通过输入设备接口与操作控制系统连接，信息处理系统与数传电台连接，信息处理系统接收到操作指令后将处理后的数据信息发往人机交互界面进行显示和控制，同时通过数传电台发往无人机和机载设备。采用上述的结构后，操作界面多样，降低了无人机系统的使用成本；可以对无人机上的机载设备进行控制，进一步降低了系统的成本；充分利用从飞行控制系统接收到的实时飞行数据，进行故障在线预判，大幅提升无人机系统的可靠性，减小了坠机风险。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105487518
【申请号】CN201511027547
【发明人】刘品
【申请人】江苏首控制造技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日
【专利说明】四轴无人机飞行控制系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种无人机的控制系统，具体地说是一种四轴无人机飞行控制系统。
【背景技术】
[0003]地面控制站是无人机系统的重要组成部分，不仅要承担无人机飞行状态的实时监控任务，同时也要负责无人机飞行任务的规划管理；目前，所有无人机企业针对各自无人机系统的所设置的地面站导航控制系统都能完成无人机状态监控和飞行任务规划等基本功能。这些地面站控制系统普遍存在如下不足:
(1)操作界面单一，在同一时刻，只能够对一架无人机进行控制；当只有一架飞机独立作业时不会有任何问题，但如果有多架无人机同时作业，就必须为每一架飞机配置一套独立的地面站系统，这无疑增加了无人机系统的使用成本。
[0004](2)这些无人机地面站仅考虑无人机本身的监控和控制，没有涉及到其他机载设备的控制，导致除了地面站系统外，还要配置相应的机载设备控制终端，同样增加了系统的成本。
[0005](3)这些无人机地面站系统虽然都有接收和保存无人机实时飞行参数，也会根据这些参数做一些简单的故障预判，大部分故障分析都要通过离线的人工分析完成，且没有将分析结果直接用于无人机的飞行保护控制，没能充分利用地面站计算机硬件平台来提升无人机系统的性能。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、操控方便、可靠性高、使用成本低的四轴无人机飞行控制系统。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明的四轴无人机飞行控制系统，包括地面站的人机交互界面、操作控制系统以及信息处理系统，人机交互界面包括参数显示面板、飞行控制面板、机载设备控制面板以及任务规划面板，操作控制系统包括机载设备控制按钮、飞行控制及无人机切换按钮，信息处理系统具有数传电台接口、输入设备接口，信息处理系统与人机交互界面连接并能够相互传输数据信息，信息处理系统通过输入设备接口与操作控制系统连接并能够来自输入操作控制系统的操作指令，信息处理系统还通过数传电台接口与数传电台连接并能够与无人机和机载设备之间进行实时通讯，信息处理系统接收到来自输入操作控制系统的操作指令后对数据信息进行处理并将处理后的数据信息发往人机交互界面进行显示和控制，同时通过数传电台发往无人机和机载设备。
[0008]所述无人机上设置有能够控制无人机以及机载设备的飞行控制系统，所述数传电台与飞行控制系统连接从而与无人机和机载设备之间进行实时通讯。
[0009]采用上述的结构后，由于操作控制系统具有机载设备控制按钮以及飞行控制及切换按钮，人机交互界面具有多个面板，因此一方面使得操作界面多样，如果有多架无人机同时作业，可以对多台无人机进行控制，无需为每一架飞机配置一套独立的地面站系统，降低了无人机系统的使用成本;另外一方面，机载设备控制按钮集成在操作控制系统内，还可以对无人机上的机载设备进行控制，不需要再配置相应的机载设备控制终端，进一步降低了系统的成本;再一方面，数传电台与无人机的飞行控制系统连接从而与无人机之间进行实时通讯，由此充分利用从飞行控制系统接收到的实时飞行数据，进行故障在线预判，并根据故障预判的结果向无人机飞控系统发出必要的保护控制指令，可以大幅提升无人机系统的可靠性，减小了坠机风险。
【附图说明】
[0010]图1为本发明四轴无人机飞行控制系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明的四轴无人机飞行控制系统作进一步详细说明。
[0012]如图所示，本发明的四轴无人机飞行控制系统，包括地面站的人机交互界面、操作控制系统以及信息处理系统，人机交互界面包括参数显示面板、飞行控制面板、机载设备控制面板以及任务规划面板，操作控制系统包括机载设备控制按钮以及飞行控制按钮和无人机切换按钮，飞行控制按钮可以控制无人机的飞行控制，飞行切换按钮无人机切换按钮可实现不同数量无人机的控制切换，信息处理系统具有数传电台接口、输入设备接口，信息处理系统与人机交互界面连接并能够相互传输数据信息，信息处理系统通过输入设备接口与操作控制系统连接并能够来自输入操作控制系统的操作指令，信息处理系统还通过数传电台接口与数传电台连接并能够与无人机和机载设备之间进行实时通讯，信息处理系统接收到来自输入操作控制系统的操作指令后对数据信息进行处理并将处理后的数据信息发往人机交互界面进行显示和控制，同时通过数传电台发往无人机和机载设备，本实施例中，无人机切换按钮具有单机控制模式和双机控制模式两个工位，当同时有两架无人机投入工作时，采用双机控制模式可对两架无人机同时进行飞行状态监控和飞行任务控制；系统为每架飞机分配了一个独立的通讯，每一个通讯对应一个唯一的ID号；系统通过识别通讯的ID向指定的人机交互界面发送消息，从而实现无人机与对应界面的关联。
[0013]其中，机载设备包括无人机上安装的吊舱、投放机构以及可收放起落架等设备，无人机上设置有能够控制无人机以及机载设备的飞行控制系统，数传电台与飞行控制系统连接从而与无人机和机载设备之间进行实时通讯。
[0014]工作时，通过人机交互界面(飞行控制面板、机载设备控制面板以及任务规划面板)以及操作控制系统上的输入设备(机载设备控制按钮以及飞行控制按钮和无人机切换按钮)采集用户的操作指令送往信息处理系统，并通过数传电台接收来自无人机飞控计算机(飞行控制系统)的实时飞行数据;信息处理系统内的逻辑单元完成数据处理和控制逻辑运算后，将飞行数据发往参数显示面板显示飞行状态，将控制指令通过数传电台发往无人机飞控计算机。
【主权项】
1.一种四轴无人机飞行控制系统，其特征在于:包括地面站的人机交互界面、操作控制系统以及信息处理系统，所述人机交互界面包括参数显示面板、飞行控制面板、机载设备控制面板以及任务规划面板，所述操作控制系统包括机载设备控制按钮、飞行控制按钮及无人机切换按钮，所述信息处理系统具有数传电台接口、输入设备接口，所述信息处理系统与人机交互界面连接并能够相互传输数据信息，所述信息处理系统通过输入设备接口与操作控制系统连接并能够来自输入操作控制系统的操作指令，所述信息处理系统还通过数传电台接口与数传电台连接并能够与无人机和机载设备之间进行实时通讯，所述信息处理系统接收到来自输入操作控制系统的操作指令后对数据信息进行处理并将处理后的数据信息发往人机交互界面进行显示和控制，同时通过数传电台发往无人机和机载设备。2.按照权利要求1所述的四轴无人机飞行控制系统，其特征在于:所述无人机上设置有能够控制无人机以及机载设备的飞行控制系统，所述数传电台与飞行控制系统连接从而与无人机和机载设备之间进行实时通讯。
【专利摘要】本发明公开了一种四轴无人机飞行控制系统。它包括地面站的人机交互界面、操作控制系统以及信息处理系统，信息处理系统与人机交互界面连接并能够相互传输数据信息，信息处理系统通过输入设备接口与操作控制系统连接，信息处理系统与数传电台连接，信息处理系统接收到操作指令后将处理后的数据信息发往人机交互界面进行显示和控制，同时通过数传电台发往无人机和机载设备。采用上述的结构后，操作界面多样，降低了无人机系统的使用成本；可以对无人机上的机载设备进行控制，进一步降低了系统的成本；充分利用从飞行控制系统接收到的实时飞行数据，进行故障在线预判，大幅提升无人机系统的可靠性，减小了坠机风险。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105487518
【申请号】CN201511027547
【发明人】刘品
【申请人】江苏首控制造技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日
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