[发明专利]一种无人直升机控制系统仿真平台

说明书

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种无人直升机控制系统仿真平台，包括仿真运行主机和与所述仿真运行主机连接以实现数据传输的飞行控制地面站和模型仿真地面站；所述仿真运行主机上搭载有仿真模型系统和飞行控制系统；所述仿真模型系统包括伺服舵机模型和传感器模型；所述伺服舵机模型用于接收来自飞行控制系统产生的舵机操作指令并转化成机械运动操纵旋翼的过程；所述传感器模型用于为飞行控制系统提供传感器伪数据；所述飞行控制系统用于接收来自仿真模型系统中传感器伪数据并运算得到舵机操纵指令。本发明所提供的仿真模型系统与飞行控制系统形成闭环控制，仿真模型系统能够及时验证飞行控制系统的可行性及稳定性，以提高飞行控制系统的安全性。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种无人直升机控制系统仿真平台。

背景技术

相对于四旋翼，无人直升机的控制要复杂的多，因此在研究自主飞行时，飞行试验还是有很大的不确定性和危险性的，为了保证飞行安全，缩短开发周期，降低开发费用，在完成飞行控制系统的搭建之后，首先要对已完成的控制系统进行仿真来检验控制系统设计方案的可行性，验证其算法可靠性和稳定性。因此，建立一个可靠的能反应无人直升机动态特性的仿真平台就很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人直升机控制系统仿真平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无人直升机控制系统仿真平台，包括仿真运行主机和与所述仿真运行主机连接以实现数据传输的飞行控制地面站和模型仿真地面站；所述仿真运行主机上搭载有仿真模型系统和飞行控制系统；

所述仿真模型系统包括伺服舵机模型和传感器模型；

所述伺服舵机模型用于接收来自飞行控制系统产生的舵机操作指令并转化成机械运动操纵旋翼的过程；

所述传感器模型用于为飞行控制系统提供传感器伪数据；

所述飞行控制系统用于接收来自仿真模型系统中传感器伪数据并运算得到舵机操纵指令；

所述飞行控制地面站与所述飞行控制系统连接，所述飞行控制地面站用于修改飞行控制参数和规划航线并上传至所述飞行控制系统，所述飞行控制系统用于将飞行状态信息实时传递给飞行控制地面站以监控飞行状态；

所述模型仿真地面站与所述仿真模型系统连接，所述模型仿真地面站用于控制仿真模型的开始/结束以及初始化仿真模型状态，所述仿真模型系统用于将仿真模型运动状态参数实时传递给模型仿真地面站以监控其变化和规律。

优选的，所述传感器模型包括加速度计、陀螺仪、磁感应计和GPS模块。

优选的，所述飞行控制系统内置有用于存储飞行数据的数据存储器。

优选的，所述飞行控制地面站与所述飞行控制系统，所述模型仿真地面站与所述仿真模型系统均通过USB串口进行数据连接。

优选的，所述模型仿真地面站设置有多个，用于分析不同模型仿真地面站数据的一致性以验证飞行控制系统和仿真模型系统的通信是否正常。

优选的，所述仿真模型系统还包括直升机模型、阵风模型和椭圆地球模型；所述直升机模型包括主旋翼模型、尾旋翼模型、空气动力学模型以及六自由度直升机刚体模型；所述阵风模型用于模拟自然环境下阵风扰动的情况；所述椭圆地球模型用于将GPS经纬度和高度坐标转换成地球平面坐标。

与现有技术相比，本发明提供了一种无人直升机控制系统仿真平台，具备以下有益效果：本发明所提供的仿真模型系统与飞行控制系统形成闭环控制，仿真模型系统能够及时验证飞行控制系统的可行性及稳定性，以提高飞行控制系统的安全性。

附图说明

图1为实施例所提供的仿真平台原理图；