[发明专利]一种旋翼无人机位置抗气流干扰能力量化评估与测试系统

权利要求书

1.一种旋翼无人机位置抗气流干扰能力量化评估与测试系统，其特征在于：包括：气流干扰生成系统(19)、气流干扰仿真平台(10)和无人机抗气流干扰实验平台(17)；

所述气流干扰生成系统(19)，为气流干扰仿真平台(10)和无人机实验平台(17)生成不同类型和强度的气流干扰生成不同类型和强度的气流干扰，进行无人机位置抗气流干扰控制，所述不同类型和强度的气流干扰包括紊流干扰、阵风干扰、风切变干扰以及自定义风干扰；所述气流干扰生成系统(19)包括风扰生成子系统(18)和仿真气流干扰生成子系统(20)；风扰生成子系统(18)用于真实气流干扰生成，仿真气流干扰生成子系统(20)用于仿真气流干扰生成；仿真气流干扰生成子系统(20)生成的用于仿真的风扰信号可以在风扰生成子系统(18)中利用实际风机设备实现，风扰生成子系统(18)中生成的真实气流干扰在仿真气流干扰生成子系统(20)也有相应的数学模型和搭建的仿真模块；

所述气流干扰仿真平台(10)，建立与旋翼无人机实际飞行实验相近的仿真环境，具备大气环境数字化仿真环境能力，能够确定无人机飞行受到不同强度和类型不同类型和强度的气流干扰影响时的各种性能指标，从而为量化评估旋翼无人机位置抗气流干扰能力提供仿真研究和理论分析；

所述无人机抗气流干扰实验平台(17)，提供不同类型和强度气流干扰影响下无人机飞行的试验环境和位置抗气流干扰能力的测试平台，用于真实环境中量化评估旋翼无人机位置抗气流干扰能力，并实现无人机位置抗气流干扰控制一体化。

2.根据权利要求1所述一种旋翼无人机位置抗气流干扰能力量化评估与测试系统，其特征在于：所述仿真气流干扰生成子系统(20)包括：风干扰模型(5)及风干扰组态软件(21)；所述风干扰模型(5)通过对阵风干扰、紊流干扰、风切变干扰和自定义风干扰的四种类型的风干扰建立精确的数学模型，并搭建仿真模型，风干扰模型(5)包括阵风干扰模型(1)、紊流干扰模型(2)、风切变干扰模型(3)以及自定义风干扰模型(4)；根据实际要求在风干扰组态软件(21)的界面中设置模型参数包括类型、强度，从而生成不同大小的气流干扰信号，并进一步编译生成气流扰动模块(6)。

3.根据权利要求1所述一种旋翼无人机位置抗气流干扰能力量化评估与测试系统，其特征在于：所述风扰生成子系统(18)包括：风机(12)、风机软件(22)及气流扰动控制系统控制柜(11)；风机软件(22)控制风机(12)运行状态，气流扰动控制系统控制柜(11)设定和显示风机(12)运转风速，为实际无人机位置抗气流干扰实验创建真实的风干扰环境；

所述风机(12)若干台，每台1400转/分钟生成不同大小的风干扰，通过风机软件(22)设置XYZ三个空间维度上的风速大小，改变运转风机的数目和风机风力的大小，用于实际飞行环境中生成不同强度的风干扰，对无人机位置抗气流干扰的能力进行精确地量化评估；通过在气流扰动控制系统控制柜(11)的触摸屏上输入与风机电机电流4-20MA范围相对应的风速参数范围0-16383之间的数值，改变风机运转速度，生成相应大小的风干扰，同时实时显示各风机运转速度，地面站(14)通过通讯模块精确地获得包括风干扰的大小和方向的三维风场信息。