技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種無人機航電半實物仿真系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在無人機的研制過程中，試飛是非常關(guān)鍵且高風(fēng)險的一個環(huán)節(jié)，而且受場地、操作手、天氣等的限制，很難隨時進行。在開發(fā)過程中，通常使用數(shù)學(xué)建?；蛘呦到y(tǒng)辨識獲取無人機的數(shù)學(xué)模型，但是數(shù)學(xué)建模難度高，且很難達到比較高的精度，雖然系統(tǒng)辨識能夠得到比較精確的模型，但是對試飛依賴很高，需要大量飛行試驗且試飛難度高。另外對于某些例如是多無人機協(xié)調(diào)控制的研究課題，試驗成本會很高，很難進行多次試驗，或者無法進行試驗。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于解決以上技術(shù)問題，提供一種對飛行控制系統(tǒng)進行硬件在回路中的仿真的無人機航電半實物仿真系統(tǒng)，為無人直升機的飛行控制系統(tǒng)的測試提供一種硬件構(gòu)架。

本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種無人機航電半實物仿真系統(tǒng)，包括仿真環(huán)境系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)和無人直升機，所述仿真環(huán)境系統(tǒng)包括飛行仿真模塊、三維視景模塊、接口模塊和仿真控制臺，所述飛行控制系統(tǒng)包括飛行控制模塊和地面控制站，所述飛行控制模塊的控制指令輸入端口與地面控制站的控制指令輸出端口對應(yīng)連接，所述飛行控制模塊的飛行控制狀態(tài)信息輸出端口與地面控制站的飛行控制狀態(tài)信息輸入端口對應(yīng)連接；所述飛行控制模塊的舵機控制信號輸出端口一支路與無人直升機的舵機的信號接收機連接，另一支路通過接口模塊的CAN總線轉(zhuǎn)串口通訊通路與飛行仿真模塊的控制量輸入端口連接，所述飛行仿真模塊的無人直升機狀態(tài)輸出端口一支路通過接口模塊的串口轉(zhuǎn)CAN總線通訊通路與飛行控制模塊的無人直升機狀態(tài)輸入端口連接，另一支路與三維視景模塊的顯示數(shù)據(jù)輸入端口連接；所述仿真控制臺與地面控制站無線通訊連接。

本實用新型的有益效果為：本實用新型的無人機航電半實物仿真系統(tǒng)可在仿真環(huán)境中開發(fā)飛行控制系統(tǒng)的控制算法、檢驗飛行控制硬件及進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，其可以有效提高飛行控制系統(tǒng)的開發(fā)效率，降低開發(fā)成本。

附圖說明

圖1為根據(jù)本實用新型所述的無人機航電半實物仿真系統(tǒng)的方框原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的無人機航電半實物仿真系統(tǒng)包括仿真環(huán)境系統(tǒng)2、飛行控制系統(tǒng)3和無人直升機1，該仿真環(huán)境系統(tǒng)2包括用于運行飛行控制算法的飛行仿真模塊21、現(xiàn)有的三維視景模塊24、接口模塊22和仿真控制臺23，飛行控制系統(tǒng)3包括飛行控制模塊31和地面控制站32，飛行控制模塊3的控制指令輸入端口與地面控制站32的控制指令輸出端口對應(yīng)連接，飛行控制模塊31的飛行控制狀態(tài)信息輸出端口與地面控制站32的飛行控制狀態(tài)信息輸入端口對應(yīng)連接；飛行控制模塊31的舵機控制信號輸出端口一支路與無人直升機的舵機的信號接收機連接，另一支路通過接口模塊22的CAN總線轉(zhuǎn)串口通訊通路與飛行仿真模塊21的控制量輸入端口連接，飛行仿真模塊21的無人直升機狀態(tài)輸出端口一支路通過接口模塊22的串口轉(zhuǎn)CAN總線通訊通路與飛行控制模塊31的無人直升機狀態(tài)輸入端口連接，另一支路與三維視景模塊24的顯示數(shù)據(jù)輸入端口連接，以通過三維視景模塊24實時顯示飛行姿態(tài)、飛行航跡等三維圖像信息；以上仿真控制臺23與地面控制站32無線通訊連接，以通過仿真控制臺人為地向地面控制站32遠程注入直升機故障、天氣環(huán)境變化等狀況。以上飛行仿真模塊21在通過接口模塊22接收到飛行控制模塊31經(jīng)舵機控制信號輸出端口發(fā)送來的舵機控制信號后，根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行控制算法計算無人直升機當(dāng)前的飛行狀態(tài)參數(shù)（包括姿態(tài)、速度、角速度、高度、經(jīng)緯度和轉(zhuǎn)速等），并將該飛行狀態(tài)參數(shù)經(jīng)由接口模塊發(fā)送給飛行控制模塊及三維視景模塊，而飛行控制模塊31接收到以上飛行狀態(tài)參數(shù)及來自地面控制站32的控制指令，通過現(xiàn)有的算法進行導(dǎo)航計算與控制律解算，進而計算出舵機控制信號發(fā)送給飛行仿真模塊21及無人直升機1的舵機的信號接收機。

以上所述僅為本實用新型較佳的實施方式，并非用來限定本實用新型的實施范圍，但凡在本實用新型的保護范圍內(nèi)所做的等效變化及修飾，皆應(yīng)認(rèn)為落入了本實用新型的保護范圍內(nèi)。