[实用新型]低空无人驾驶飞行器的高度测量半实物仿真装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空无人驾驶飞行器滑翔及着陆时使用的高度测量装置，具体的是涉及低空无人驾驶飞行器的高度测量半实物仿真装置。

背景技术

随着无人驾驶飞行技术的发展及功能、用途的不断扩大，对飞行器来说，高度信息是最重要的飞行参数之一，传统的飞机高度测量通常都是用无线电高度表，在普通飞机上已经广泛应用，但对于在低空飞行的飞行器，由于高度较低(小于50米以下)，无线电高度表由于其原理上的问题，测量精度会大幅度下降。普通飞机可以靠飞行员目视观察、判断，操纵飞机安全飞行和降落；而对低空无人驾驶飞行器特别是大型无人驾驶飞行器来说，由于需要采用与普通飞机同样的方式着陆，其着陆控制要由控制中心综合分析各种探测信息后作出。落地前飞行器的高度、速度、姿态等参数的精确测量对飞机的安全准确着陆都是必不可少的，特别是对高度的精确测量对飞行器的精确着陆控制至关重要。此时在低空飞行高度测量上靠无线电高度表根本无法满足要求。

发明内容

本实用新型发明目的是提供一种由于无线电高度表的测量精度通常只有0.5米，在低空还存在测量盲区的缺陷，本实用新型可以很好地解决无人驾驶飞行器在50米以下的低空的高度测量问题，弥补无线电高度表不足的低空无人驾驶飞行器的高度测量半实物仿真装置。

为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型的技术方案是这样解决的：低空无人驾驶飞行器的高度测量半实物仿真装置，包括支架上连接一根导轨，其本实用新型的改进之处在于所述支架的两端各分别依次连接有四个同步带轮、目标板组件、电控支架和张紧轮，同步带轮、张紧轮上还连接有带绳，所述电控支架分别连接有激光高度表、计算机、伺服系统。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型的发明特点是采用激光光束发射与接收，将光信号转换为数字信号进行低空无人驾驶飞行器的高度测量，通过激光高度表控制无人机滑翔、着陆，本装置稳定、可靠地安装在平台上，具有光、机、电、计算机和软件等各部分能稳定、可靠、安全工作、测量精度高的特点，使用标准ATR航空机箱，DC28V直流供电，使安装、使用、操作更方便、灵活。广泛适用于无人驾驶飞行器和滑翔机、热气球等低空飞行器。还可以用来测量移动目标的速度、运动方向，配合其他控制设备实现对物体的运动控制，在工业生产的自动控制、机动车辆和飞行器防撞控制、交通安全控制等方面都有很好的应用前景。

激光高度表能够满足如下技术指标和使用要求：

  系统测量精度：2cm(中误差)；

  系统作用距离：>50m；

  最大数据采样频率：1000Hz；

  数据输出接口：RS422；

  数据传输速率：115200bps；

  体积：124mm*315mm*86mm；

  重量：<1kg；

  供电方式：直流电源28v。

闭环控制模拟半实物仿真滑轨主要性能指标如下：

  移动范围：6m；

  最大运动速度：3m/s；

  定位精度：±5cm；

  控制周期：5ms；

  目标板可进行±5°俯仰方向的调节。

附图说明

图1为本实用新型闭环控制模拟仿真滑轨结构示意图；

图2为图1的激光高度表结构；

图3为图2的电压采集与处理电路原理框图；

图4为高度表、仿真机和滑动导轨的实时数据图表；

图5电源转换电路图；

图6基准电压产生电路图；

图7模数转换电路图；

图8单片机处理电路图；

图9串口通信电路；

图10电控部分电路原理图；

图11单片机控制和数据处理软件流程。

具体实施方式

附图为本实用新型的实施例。

下面结合附图对发明内容作进一步说明：

参照图1所示，低空无人驾驶飞行器的高度测量半实物仿真装置，包括支架9上连接一根导轨3，所述支架9的两端各分别连接有四个同步带轮1、目标板组件2、电控支架7和张紧轮8，同步带轮1、张紧轮8上还连接有带绳10，所述电控支架7分别连接有激光高度表4、计算机5、伺服系统6。导轨的选择：

根据设计指标中提出的运动精度：±5cm和运动控制稳定性方面的考虑，选用SAMICK滑动导轨。它由支撑轨、光轴和滑块组成。光轴安装在支撑轨上，可在整个运动过程中保证最大的强度和刚性。