CN105373010A - 一种小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统。所述小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统包括：自动驾驶仪；数字飞机仿真系统，其与所述自动驾驶仪连接；视景仿真系统，其与所述自动驾驶仪连接；其中，所述数字飞机仿真系统用于生成飞机模型；所述视景仿真系统用于生成视景工况；所述自动驾驶仪用于控制所述飞机工作。本发明的小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统设计了一套小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统，用于对自动驾驶仪功能进行快速的仿真验证，能够对飞行控制律及控制逻辑的正确性和有效性进行评价与验证，对飞行中的故障进行复现和排除，验证硬件设备始终处于良好状态，确保自动驾驶仪软件功能的正确性。

Description

一种小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统

技术领域

本发明涉及飞机技术领域，具体涉及一种小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统。

背景技术

小型无人机由于具有研发周期短，成本低的特点，使得它在战术侦察、监视、情报搜集、目标指示、精密弹药的投放、战果评估等军事领域以及土地资源勘测、安全监察、防洪救灾、人员搜救、疆界巡逻、通信中继等民用领域都有着广阔的应用前景。

小型无人机自动驾驶仪是无人机的核心部件，用于控制飞机的飞行轨迹及飞行姿态。小型无人机自动驾驶仪一般由低成本的传感器以及低功耗的嵌入式处理器组成。传感器一般包括陀螺仪、加速度计、微型GPS接收机、微型气压传感器及微型磁罗盘等。

大型飞机的自动驾驶仪通常采用铁鸟台对飞控逻辑及控制律进行仿真验证，但由于投入成本高，投入人力多，不适用小型无人机自动驾驶仪验证使用。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统来克服或至少减轻现有技术中的至少一个上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统，所述小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统包括：自动驾驶仪；数字飞机仿真系统，所述数字飞机仿真系统与所述自动驾驶仪连接；视景仿真系统，所述视景仿真系统与所述自动驾驶仪连接；其中，所述数字飞机仿真系统用于生成飞机模型；所述视景仿真系统用于生成视景工况；所述自动驾驶仪用于控制所述飞机工作。

优选地，所述自动驾驶仪包括：网络接口模块，所述网络接口模块用于与视景仿真系统以及数字飞机仿真系统通讯；交互数据管理模块，所述交互数据管理模块用于存储自所述视景仿真系统以及数字飞机仿真系统所传递的信息；飞控任务模块，所述飞控任务模块用于控制所述数字飞机仿真系统所生成的飞机模型；导航控制任务模块，所述导航控制任务模块用于控制所述数字飞机仿真系统所生成的飞机模型的导航信息解算；管理任务模块，所述管理任务模块用于控制所述数字飞机仿真系统所生成的飞机模型中的电源系统的监控以及发动机的控制。

优选地，所述数字飞机仿真系统包括：网络接口模块，所述网络接口模块用于与所述自动驾驶仪通讯；数字飞机模型模块，所述数字飞机模型模块用于生成所述飞机模型；故障设置模块，所述故障设置模块用于生成所述飞机模型的故障。端口监控模块，所述端口监控模块用于飞机模型输入输出接口监控，保障数据传输准确性；显示模块，所述显示模块用于显示所述飞机模型。

优选地，所述视景仿真系统包括：网络接口模块，所述网络接口模块用于与所述自动驾驶仪通讯；视景生成模块，所述视景生成模块用于生成所述飞机模型的工作工况；显示模块，所述显示模块用于显示所述工作工况。

本发明的小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统设计了一套小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统，用于对自动驾驶仪功能进行快速的仿真验证，能够对飞行控制律及控制逻辑的正确性和有效性进行评价与验证，对飞行中的故障进行复现和排除，验证硬件设备始终处于良好状态，确保自动驾驶仪软件功能的正确性，考核自动驾驶仪是否达到飞行起飞条件。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统的示意性连接图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1是根据本发明第一实施例的小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统的示意性连接图。

如图1所示的小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统包括自动驾驶仪、数字飞机仿真系统以及视景仿真系统，数字飞机仿真系统与自动驾驶仪连接；视景仿真系统与所述自动驾驶仪连接；其中，数字飞机仿真系统用于生成飞机模型；所述视景仿真系统用于生成视景工况；所述自动驾驶仪用于控制所述飞机工作。

在本实施例中，所述自动驾驶仪包括网络接口模块、交互数据管理模块、飞控任务模块、导航控制任务模块以及管理任务模块。其中，网络接口模块用于与视景仿真系统以及数字飞机仿真系统通讯；交互数据管理模块用于存储自所述视景仿真系统以及数字飞机仿真系统所传递的信息；飞控任务模块用于控制所述数字飞机仿真系统所生成的飞机模型；导航控制任务模块用于控制所述数字飞机仿真系统所生成的飞机模型的导航信息解算；管理任务模块用于控制数字飞机仿真系统所生成的飞机模型中的电源系统的监控以及发动机的控制。

在本实施例中，数字飞机仿真系统包括网络接口模块、数字飞机模型模块、故障设置模块、显示模块以及端口监控模块。其中，网络接口模块用于与所述自动驾驶仪通讯；数字飞机模型模块用于生成所述飞机模型；故障设置模块用于生成所述飞机模型的故障。端口监控模块用于飞机模型输入输出接口监控，保障数据传输准确性；显示模块用于显示所述飞机模型。

在本实施例中，所述视景仿真系统包括网络接口模块、视景生成模块以及显示模块。网络接口模块用于与自动驾驶仪通讯；视景生成模块用于生成飞机模型的工作工况；显示模块用于显示工作工况。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的相关装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置仅仅是示意性的，例如，所述模块和单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信临街，可以是电性、机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使计算机处理器执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统，其特征在于，所述小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统包括：

自动驾驶仪；

数字飞机仿真系统，所述数字飞机仿真系统与所述自动驾驶仪连接；

视景仿真系统，所述视景仿真系统与所述自动驾驶仪连接；其中，

所述数字飞机仿真系统用于生成飞机模型；所述视景仿真系统用于生成视景工况；所述自动驾驶仪用于控制所述飞机工作。

2.如权利要求1所述的小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统，其特征在于，所述自动驾驶仪包括：

网络接口模块，所述网络接口模块用于与视景仿真系统以及数字飞机仿真系统通讯；

交互数据管理模块，所述交互数据管理模块用于存储自所述视景仿真系统以及数字飞机仿真系统所传递的信息；

飞控任务模块，所述飞控任务模块用于控制所述数字飞机仿真系统所生成的飞机模型；

导航控制任务模块，所述导航控制任务模块用于控制所述数字飞机仿真系统所生成的飞机模型的导航信息解算；

管理任务模块，所述管理任务模块用于控制所述数字飞机仿真系统所生成的飞机模型中的电源系统的监控以及发动机的控制。

3.如权利要求2所述的小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统，其特征在于，所述数字飞机仿真系统包括：

网络接口模块，所述网络接口模块用于与所述自动驾驶仪通讯；

数字飞机模型模块，所述数字飞机模型模块用于生成所述飞机模型；

故障设置模块，所述故障设置模块用于生成所述飞机模型的故障。

端口监控模块，所述端口监控模块用于飞机模型输入输出接口监控，保障数据传输准确性；

显示模块，所述显示模块用于显示所述飞机模型。

4.如权利要求1所述的小型无人机自动驾驶仪半物理仿真验证系统，其特征在于，所述视景仿真系统包括：

网络接口模块，所述网络接口模块用于与所述自动驾驶仪通讯；

视景生成模块，所述视景生成模块用于生成所述飞机模型的工作工况；

显示模块，所述显示模块用于显示所述工作工况。