[发明专利]一种大型货运无人机仿真训练系统

说明书

本发明公开了一种大型货运无人机仿真训练系统，包括有地面指挥控制站，地面指挥控制站连接有天地数据链路仿真模型，天地数据链路仿真模型连接有飞机系统仿真模型、侦查平台控制运动仿真模型、侦查设备仿真模型和图像传输驱动，飞机系统仿真模型与侦查平台控制运动仿真模型连接，侦查平台控制运动仿真模型与侦查设备仿真模型连接，侦查设备仿真模型连接有三维图像实时生成系统，三维图像实时生成系统连接与图像传输驱动，本发明涉及无人机技术领域。本发明，无人驾驶飞机的操纵是一个比较复杂的过程，对操纵人员有比较高的要求，因而研制大型货运无人机仿真训练系统。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种大型货运无人机仿真训练系统。

背景技术

由于无人驾驶飞机的操纵是一个比较复杂的过程，对操纵人员有比较高的要求，因而研制大型货运无人机仿真训练系统，让操纵人员进行模拟训练，既可以节省费用，又可以避免由于操纵不熟练而造成无人驾驶飞机的不必要的损失。

发明内容

为了解决仿真训练的目的，本发明的目的是提供一种大型货运无人机仿真训练系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种大型货运无人机仿真训练系统，包括有地面指挥控制站，所述地面指挥控制站连接有天地数据链路仿真模型，所述天地数据链路仿真模型连接有飞机系统仿真模型、侦查平台控制运动仿真模型、侦查设备仿真模型和图像传输驱动，所述飞机系统仿真模型与侦查平台控制运动仿真模型连接，所述侦查平台控制运动仿真模型与侦查设备仿真模型连接，所述侦查设备仿真模型连接有三维图像实时生成系统，所述三维图像实时生成系统连接与图像传输驱动。

优选的，所述地面指挥控制站负责任务规划、飞行监视与控制、图像显示与载荷控制、数据记录与通讯、系统监控与链路控制。

优选的，所述地面指挥控制站通过两个光端机与天地数据链路仿真模型连接，所述地面指挥控制站采用遥控技术向天地数据链路仿真模型连接发送数据，所述天地数据链路仿真模型通过遥测技术回传数据，遥控和遥测信息采用PCM编码体制，为减少误码率，增加传输可靠性，遥控指令采用每帧重发三遍，接收端以“三判二”的方式进行接发。

优选的，所述侦查平台控制运动仿真模型为任务载荷部分，任务载荷采用数学仿真，主要包括两部分，一是任务设备各类执行动作的仿真，包括平台调姿、相机镜头方位调整、相机焦距调整、目标锁定等；二是侦察数据的仿真，包括侦察设备拍摄的可见光图像、红外图像等，同时二者在系统运行过程中又不是孤立的，而是相互关联的，任务设备执行某个动作后，将实时地影响侦察数据的输出，比如调整相机姿态时，由相机获得的照片将会实时的发生变化。

优选的，所述天地数据链路仿真模型用于向飞机系统仿真模型发送飞机飞行指令、向侦查平台控制运动仿真模型发送平台运动控制指令、向侦查设备仿真模型发送侦查设备运动、工作状态控制指令，以及接收图像传输驱动接收图像。

优选的，所述侦查设备仿真模型各类动作的模拟将通过控制三维成像透视投影中的位置和姿态以及水平、垂直视场角的方法来实现，具体实现方法为：

地面指挥控制站通过天地数据链路仿真模型向侦查设备仿真模型发送相机相对于基准平台的运动数据，进行坐标转换，得到相对于景物空间下视向量，同时控制相机本体运动，进行视点变换矩阵，则图像实时生成。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本仿真训练系统在飞机动力学仿真中采用六自由度全量非线性方程，精确全面地反映飞机的实际运动特性，任务载荷部分仿真中精确模拟侦察任务设备的各种动作，将生成的数据实时的传给图像生成系统,利用LOD技术在不影响画面视觉效果的前提条件下，对场景的几何复杂性进行简化，从而提高了计算效率；本仿真训练系统与无人机同投入使用，它能够训练操纵手进行起飞、着陆及按航路点飞行，并实时显示三维动画图形，由于采用数学仿真与实物仿真相结合的方法，给人以更加逼真、直观、舒适的感觉，操纵手可以在地面反复进行虚拟操纵训练，以达到熟练操纵的目的，为实际操纵无人机打下坚实的基础。