[实用新型]无人飞行器物理仿真试验平台地面监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种仿真试验平台。特别是涉及一种能够实现对飞控系统控制算法直观且可靠评估的无人飞行器物理仿真试验平台地面监控系统。

背景技术

近年来，对无人机飞行控制的研究已成为控制领域的一个热点。随之出现了一些无人飞行器控制算法，对这些控制算法有效性及准确性的验证，往往通过实际飞行器真实飞行进行最终检验，这就给实际飞行器飞行试验带来一定的安全隐患，并且对算法的有效评估往往需要花费更多的时间、人力、财力。目前，为了解决这些问题，对这些算法的评估通常采用地面数学仿真和半实物仿真试验。这两种方法都在一定程度上受限于建模技术水平和物理环境仿真水平，并且其仿真结果与真实系统会有较大的偏差。无人机地面控制站是无人机系统的重要组成部分，是实现无人机系统调试及可靠性应用的基本保障，其提供的人机交互界面可使无人机在执行任务过程中充分发挥人的主观能动作用。

传统的无人飞行器地面监控系统主要能完成实时采集、分析遥测数据，定时发送遥控指令，实时显示飞行数据的功能。这种地面控制站系统在对控制算法进行评估时，在航姿测试和导航制导测试中不能直观的表达出真实姿态和航行轨迹与理想状态下的区别，从而不能很好的对控制算法进行直观且可靠的评估。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可以在飞行过程中实时采集无人飞行器物理模型的各项参数的同时，通过模拟仪表显示方式提供给地面站人员的无人飞行器物理仿真试验平台地面监控系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种无人飞行器物理仿真试验平台地面监控系统，包括：一机三屏工业控制计算机，分别与一机三屏工业控制计算机相连的手动驾驶机构、电源、通过数据链路与机载测试系统进行通信的数传电台以及第一至第三显示屏幕。

还设置有手动遥控器，所述的手动遥控器通过第二数据链路与机载测试系统进行通信。

所述的第一显示屏幕为参数显示屏幕，所述的第二显示屏幕为实际地图轨迹跟踪图显示屏幕，所述的第三显示屏幕为实时显示无人飞行器物理模型的性能参数及故障警告信息与控制指令执行情况的相关信息的显示屏幕。

所述的无人飞行器物理模型的性能参数包括航向角、横滚角、俯仰角、速度和高度。

本实用新型的无人飞行器物理仿真试验平台地面监控系统，可以在飞行过程中实时采集无人飞行器物理模型的各项参数(包括地理坐标信息、姿态角信息、三轴角加速度信息、航向、高度、空速等其他信息)的同时，通过模拟仪表显示方式提供给地面站人员，通过控制命令提示框和故障/警告信息提示框方便地面站人员对无人飞行器物理模型的控制，与此同时在实验进行过程中还能对各项重要参数的期望值于实际采集值进行直观对比。包含以上功能的界面集成度高且简洁，运行稳定采集数据及时连续，有利于物理仿真实验，试验完成后的数据自动记录减轻了地面站人员的工作量。本实用新型实现了对飞控系统控制算法直观且可靠的评估。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图；

图2是机载测试系统构成框图。

其中：

1：一机三屏工业控制计算机                2：手动驾驶机构

3：数传电台                              4：电源

5：第一显示屏幕                          6：第二显示屏幕

7：第三显示屏幕                          8：机载测试系统

9：手动遥控器                            10：数据链路

11：第二数据链路                         81：动力电源单元

82：传感器单元                           83：中央处理器单元

84：模拟开关                             85：舵机组单元

86：机载数传电台                         87：遥控接收机

88：第一接收天线                         89：第二接收天线

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型的无人飞行器物理仿真试验平台地面监控系统做出详细说明。