CN105446357A - 一种两栖载人飞机的控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种两栖载人飞机的控制系统及方法，其中，该两栖载人飞机的控制系统包括一密封驾驶舱及用于驱动所述密封驾驶舱的电机组件，所述密封驾驶舱内设有一飞行控制系统、一氧气供应装置及一为所述飞行控制系统提电源的电源模块，所述电机组件包括一端固设在所述密封驾驶舱上的支撑臂、设置在所述支撑臂的另一端上表面的至少一组螺旋桨及一驱动所述螺旋桨的电机，所述螺旋桨环绕所述密封驾驶舱设置，本发明提供的两栖载人飞机既可以在天上飞行又可以在水底飞行。
Description
技术领域
本发明涉及载人飞机技术领域，尤其涉及一种两栖载人飞机的控制系统及方法。
背景技术
目前，载人飞机在灾情调查和救援、空中监控、输电线路巡检、航拍、航测以及军事领域中有着广泛的应用前景，此外，在载人飞机上配置相应的器材（例如照明灯、机械手、摄像头或者传感器等）后，还可以完成有害气体检测、农药喷洒、通信信号中转、地面交通情况勘察等多项作业，例如，操作者可通过载人飞机的飞行控制系统来实现对一些兴趣点（如输电线路故障点、灾难频发点、事故发生点等）作为绕点飞行监控。
但是，现有的载人飞机仅能够在天上飞行，却无法实现在水底飞行，从而不能满足在水底进行一些特殊作业，限制了无人飞行的适用范围。
有鉴于此，有必要提供一种既可以在天上飞行又可以在水底飞行的两栖载人飞机的控制系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种既可以在天上飞行又可以在水底飞行的两栖载人飞机的控制系统及方法。
本发明是这样实现的，一种两栖载人飞机的控制系统，包括一密封驾驶舱及用于驱动所述密封驾驶舱的电机组件，所述密封驾驶舱内设有一飞行控制系统、一氧气供应装置及一为所述飞行控制系统提供电源的电源模块，所述电机组件包括一端固设在所述密封驾驶舱上的支撑臂、设置在所述支撑臂的另一端上表面的至少一组螺旋桨及一驱动所述螺旋桨的电机，所述螺旋桨环绕所述密封驾驶舱设置；其中，
所述飞行控制系统，用于接收用户输入的飞行控制指令，并根据所述飞行控制指令生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机的飞行状态，其中，所述飞行控制指令包括天空飞行指令、由天空飞入水底指令、水底飞行指令及由水底飞入天空的指令；
当所述飞行控制系统接收到的所述用户输入的飞行控制指令为天空飞行指令时，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在天空中飞行；
当所述两栖载人飞机处于天空中飞行状态时，所述飞行控制系统还用于接收所述用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令，并当接收到所述用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令时，所述飞行控制系统生成降低所述电机转速的控制信号发送给所述电机，以便所述电机驱动所述两栖载人飞机降落在水面上，并当所述两栖载人飞机降落在水面之后，所述飞行控制系统生成驱动所述电机改变转向的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机由天空飞入水底；
当所述两栖载人飞机处于由天空飞入水底的飞行状态时，所述飞行控制系统还用于接收所述用户输入的水底飞行的飞行控制指令，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在水底飞行；
当所述两栖载人飞机处于水底飞行的飞行状态时，所述飞行控制系统还用于接收所述用户输入的由水底飞入天空的飞行控制指令，并当接收到所述用户发送的由水底飞入天空的飞行控制指令时，所述飞行控制系统生成降低所述电机转速或者生成控制所述电机改变转向的控制信号发送给所述电机，以便所述电机驱动所述两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当所述两栖载人飞机上浮在水面之后，所述飞行控制系统生成提高所述电机转速的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机飞入天空中。
进一步地，所述两栖载人飞机在空中飞行状态包括起飞状态、悬挂状态、空中飞行状态或者降落状态。
进一步地，所述两栖载人飞机在水底飞行状态包括水底前进状态、水底后退状态、水底左移状态、水底右移状态、水底左右转弯状态、悬停、水底上潜状态或者水底下潜状态。
进一步地，所述密封驾驶舱内还设有一定位系统及一声纳系统，所述密封驾驶舱的外表面还设有至少一个照明灯、至少一机械手、至少一摄像头或者至少一传感器。
进一步地，所述氧气供应装置为氧气罐或者与所述电源模块电连接的制氧机。
相应地，本发明还提供了一种两栖载人飞机的控制方法，包括如下步骤：
所述飞行控制系统接收所述用户输入的飞行控制指令；
所述飞行控制系统判断接收到的所述飞行控制指令的类型，其中，所述飞行控制指令的类型包括天空飞行指令、由天空飞入水底指令水底飞行指令及由水底飞入天空的指令；
若为天空飞行的指令时，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在天空中飞行；
若为由天空飞入水底的指令时，所述飞行控制系统生成降低所述电机转速的控制信号发送给所述电机，以便所述电机驱动所述两栖载人飞机降落在水面上，并当所述两栖载人飞机降落在水面之后，所述飞行控制系统生成驱动所述电机改变转向的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机由天空飞入水底；
若为水底飞行指令时，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在水底飞行；
若为由水底飞入天空的指令时，所述飞行控制系统生成降低所述电机转速或者生成控制所述电机改变转向的控制信号发送给所述电机，以便所述电机驱动所述两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当所述两栖载人飞机上浮在水面之后，所述飞行控制系统生成提高所述电机转速的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机飞入天空中。
进一步地，所述两栖载人飞机在空中飞行状态包括起飞状态、悬挂状态、空中飞行状态或者降落状态。
进一步地，所述两栖载人飞机在水底飞行状态包括水底前进状态、水底后退状态、水底左移状态、水底右移状态、水底左右转弯状态、悬停、水底上潜状态或者水底下潜状态。
本发明实施例中，当两栖载人飞机处于天空中飞行状态时，飞行控制系统还用于接收用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令，并当接收到用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令时，飞行控制系统生成降低电机转速的控制信号发送给电机，以便电机驱动两栖载人飞机降落在水面上，并当两栖载人飞机降落在水面之后，飞行控制系统生成驱动电机改变转向的控制信号发送给电机，以便电机控制两栖载人飞机在水底飞行，这样，实现了两栖载人飞机从天空飞入水底，同时，通过调整电机的转速在水底实现两栖载人飞机的前进、后退、左移、右移、转弯、上升、下沉、或者悬停等的动作，以便两栖载人飞机在水底进行一些特殊作业。
另外，本发明实施例中，当两栖载人飞机处于水底飞行的飞行状态时，飞行控制系统还用于接收用户输入的由水底飞入天空的飞行控制指令，并当接收到用户发送的由水底飞入天空的飞行控制指令时，飞行控制系统生成降低电机转速或者生成控制电机改变转向的控制信号发送给电机，以便电机驱动两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当两栖载人飞机上浮在水面之后，飞行控制系统生成提高电机转速的控制信号发送给电机，以便电机控制两栖载人飞机飞入天空中，这样，实现了两栖载人飞机从水底飞入天空，以便两栖载人飞机在水底完成行一些特殊作业之后，重新从水底飞入天空，以完成其空中作业。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的两栖载人飞机的控制系统的结构示意图。
图2是本发明一实施例提供的两栖载人飞机的控制系统的另一角度的结构示意图。
图3是是本发明一实施例提供的两栖载人飞机的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种两栖载人飞机的控制系统，该两栖载人飞机的控制系统，包括一密封驾驶舱1及用于驱动密封驾驶舱的电机组件2，密封驾驶舱1内设有一飞行控制系统11、一氧气供应装置12及一为飞行控制系统11提供电源的电源模块13，电机组件2包括一端固设在密封驾驶舱1上的支撑臂21、设置在支撑臂21的另一端上表面的至少一组螺旋桨22及一驱动螺旋桨22的电机23，螺旋桨22环绕密封驾驶舱1设置；其中，
飞行控制系统11，用于接收用户输入的飞行控制指令，并根据飞行控制指令生成控制电机23转动的控制信号发送给电机23，以便电机23控制两栖载人飞机的飞行状态，其中，飞行控制指令包括天空飞行指令、由天空飞入水底指令、水底飞行指令及由水底飞入天空的指令；
当飞行控制系11统接收到的用户输入的飞行控制指令为天空飞行指令时，飞行控制系统11生成控制电机23转动的控制信号发送给电机23，以便电机23控制两栖载人飞机在天空中飞行；
当两栖载人飞机处于天空中飞行状态时，飞行控制系统11还用于接收用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令，并当接收到用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令时，飞行控制系统11生成降低电机23转速的控制信号发送给电机23，以便电机23驱动两栖载人飞机降落在水面上，并当两栖载人飞机降落在水面之后，飞行控制系统11生成驱动电机23改变转向的控制信号发送给电机23，以便电机23控制两栖载人飞机由天空飞入水底；
当所述两栖载人飞机处于由天空飞入水底的飞行状态时，所述飞行控制系统还用于接收所述用户输入的水底飞行的飞行控制指令，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在水底飞行；
当两栖载人飞机处于水底飞行的飞行状态时，飞行控制系统11还用于接收用户输入的由水底飞入天空的飞行控制指令，并当接收到用户发送的由水底飞入天空的飞行控制指令时，飞行控制系统11生成降低电机23转速或者生成控制所述电机改变转向的控制信号发送给电机23，以便电机23驱动两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当两栖载人飞机上浮在水面之后，飞行控制系统11生成提高电机23转速的控制信号发送给电机23，以便电机23控制两栖载人飞机飞入天空中。
需要说明的是，本发明实施例中的飞行控制系统11除了接收用户输入的飞行控制指令外，飞行控制系统11还可以接收用户输入的视频信号、机械手信号、照明信号及传感信号等，当然，飞行控制系统11是根据实际需要来决定是否接收用户输入的视频信号、机械手信号、照明信号及传感信号等。
需要说明的是，本发明实施例中的电源模块13除了向飞行控制系统11提供电源外，还同时为两栖载人飞机的其他部件（例如摄像头及传感器等）提供电源，在此，不作具体限定。
进一步地，两栖载人飞机在空中飞行状态包括起飞状态、悬挂状态、空中飞行状态或者降落状态。
进一步地，两栖载人飞机在水底飞行状态包括水底前进状态、水底后退状态、水底左移状态、水底右移状态、水底左右转弯状态、悬停、水底上潜状态或者水底下潜状态。
进一步地，密封驾驶舱1内还设有一定位系统(图中未标示)及一声纳系统(图中未标示)，密封驾驶舱1的外表面还设有至少一个照明灯(图中未标示)、至少一机械手(图中未标示)、至少一摄像头(图中未标示)及至少一传感器(图中未标示)，此处，本发明实施例并不限定密封驾驶舱1内必须设有一定位系统及一声纳系统，密封驾驶舱1的外表面必须设有至少一个照明灯、至少一机械手、至少一摄像头及至少一传感器，密封驾驶舱1内是否设有一定位系统及一声纳系统，密封驾驶舱1的外表面是否设有至少一个照明灯、至少一机械手、至少一摄像头及至少一传感器是完全取决于实际需要的。另外，需要说明的是，至少一个照明灯及至少一摄像头除了设置在密封驾驶舱1的外表面，还可以设置在密封驾驶舱1内，作为一种优选的方案，至少一个照明灯及至少一摄像头是设置在密封驾驶舱1的外表面。
进一步地，氧气供应装置12为氧气罐或者与电源模块13电连接的制氧机，通过氧气供应装置12为密封驾驶舱1内的操作人员提供必要的氧气。
本发明实施例中，当两栖载人飞机处于天空中飞行状态时，飞行控制系统11还用于接收用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令，并当接收到用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令时，飞行控制系统11生成降低电机23转速的控制信号发送给电机23，以便电机驱动两栖载人飞机降落在水面上，并当两栖载人飞机降落在水面之后，飞行控制系统11生成驱动电机改变转向的控制信号发送给电机23，以便电机23控制两栖载人飞机在水底飞行，这样，实现了两栖载人飞机从天空飞入水底，同时，通过调整电机23的转速在水底实现两栖载人飞机的前进、后退、左移、右移、转弯、上升、下沉、或者悬停等的动作，以便两栖载人飞机在水底进行一些特殊作业。
另外，本发明实施例中，当两栖载人飞机处于水底飞行的飞行状态时，飞行控制系统11还用于接收用户输入的由水底飞入天空的飞行控制指令，并当接收到用户发送的由水底飞入天空的飞行控制指令时，飞行控制系统11生成降低电机23转速或者生成控制电机改变转向的控制信号发送给电机23，以便电机23驱动两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当两栖载人飞机上浮在水面之后，飞行控制系统11生成提高电机23转速的控制信号发送给电机23，以便电机23控制两栖载人飞机飞入天空中，这样，实现了两栖载人飞机从水底飞入天空，以便两栖载人飞机在水底完成行一些特殊作业之后，重新从水底飞入天空，以完成其空中作业。
如图3所示，本发明实施例提供的一种两栖载人飞机的控制方法，该两栖载人飞机的控制方法包括如下步骤：
S301，飞行控制系统接收用户输入的飞行控制指令；
S302，飞行控制系统判断接收到的飞行控制指令的类型，其中，飞行控制指令的类型包括天空飞行指令、由天空飞入水底指令、水底飞行指令及由水底飞入天空的指令；
S303，若为天空飞行的指令时，飞行控制系统生成控制电机转动的控制信号发送给电机，以便电机控制两栖载人飞机在天空中飞行；
S304，若为由天空飞入水底的指令时，飞行控制系统生成降低电机转速的控制信号发送给电机，以便电机驱动两栖载人飞机降落在水面上，并当两栖载人飞机降落在水面之后，飞行控制系统生成驱动电机改变转向的控制信号发送给电机，以便电机控制两栖载人飞机由天空飞入水底；
S305，若为水底飞行指令时，飞行控制系统生成控制电机转动的控制信号发送给电机，以便电机控制两栖载人飞机在水底飞行；
S306，若为由水底飞入天空的指令时，飞行控制系统生成降低电机转速生成控制所述电机改变转向的控制信号发送给电机，以便电机驱动两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当两栖载人飞机上浮在水面之后，飞行控制系统生成提高电机转速的控制信号发送给电机，以便电机控制两栖载人飞机飞入天空中。
进一步地，两栖载人飞机在空中飞行状态包括起飞状态、悬挂状态、空中飞行状态或者降落状态。
进一步地，两栖载人飞机在水底飞行状态包括水底前进状态、水底后退状态、水底左移状态、水底右移状态、水底左右转弯状态、悬停、水底上潜状态或者水底下潜状态。
本发明实施例中，当飞行控制系统接收用户输入的飞行控制指令为由天空飞入水底的指令时，飞行控制系统生成降低电机转速的控制信号发送给电机，以便电机驱动两栖载人飞机降落在水面上，并当两栖载人飞机降落在水面之后，飞行控制系统生成驱动电机改变转向的控制信号发送给电机，以便电机控制两栖载人飞机在水底飞行，这样，实现了两栖载人飞机从天空飞入水底，同时，通过调整电机的转速在水底实现两栖载人飞机的前进、后退、左移、右移、转弯、上升、下沉、或者悬停等的动作，以便两栖载人飞机在水底进行一些特殊作业。
当飞行控制系统接收用户输入的飞行控制指令为由水底飞入天空的指令时，飞行控制系统生成降低电机转速生成控制电机改变转向的控制信号发送给电机，以便电机驱动两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当两栖载人飞机上浮在水面之后，飞行控制系统生成提高电机转速的控制信号发送给电机，以便电机控制两栖载人飞机飞入天空中，这样，实现了两栖载人飞机从水底飞入天空，以便两栖载人飞机在水底完成行一些特殊作业之后，重新从水底飞入天空，以完成其空中作业。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种两栖载人飞机的控制系统，其特征在于，包括一密封驾驶舱及用于驱动所述密封驾驶舱的电机组件，所述密封驾驶舱内设有一飞行控制系统、一氧气供应装置及一为所述飞行控制系统提供电源的电源模块，所述电机组件包括一端固设在所述密封驾驶舱上的支撑臂、设置在所述支撑臂的另一端上表面的至少一组螺旋桨及一驱动所述螺旋桨的电机，所述螺旋桨环绕所述密封驾驶舱设置；其中，
所述飞行控制系统，用于接收用户输入的飞行控制指令，并根据所述飞行控制指令生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机的飞行状态，其中，所述飞行控制指令包括天空飞行指令、由天空飞入水底指令、水底飞行指令及由水底飞入天空的指令；
当所述飞行控制系统接收到的所述用户输入的飞行控制指令为天空飞行指令时，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在天空中飞行；
当所述两栖载人飞机处于天空中飞行状态时，所述飞行控制系统还用于接收所述用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令，并当接收到所述用户输入的由天空飞入水底的飞行控制指令时，所述飞行控制系统生成降低所述电机转速的控制信号发送给所述电机，以便所述电机驱动所述两栖载人飞机降落在水面上，并当所述两栖载人飞机降落在水面之后，所述飞行控制系统生成驱动所述电机改变转向的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机由天空飞入水底；
当所述两栖载人飞机处于由天空飞入水底的飞行状态时，所述飞行控制系统还用于接收所述用户输入的水底飞行的飞行控制指令，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在水底飞行；
当所述两栖载人飞机处于水底飞行的飞行状态时，所述飞行控制系统还用于接收所述用户输入的由水底飞入天空的飞行控制指令，并当接收到所述用户发送的由水底飞入天空的飞行控制指令时，所述飞行控制系统生成降低所述电机转速或者生成控制所述电机改变转向的控制信号发送给所述电机，以便所述电机驱动所述两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当所述两栖载人飞机上浮在水面之后，所述飞行控制系统生成提高所述电机转速的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机飞入天空中。
2.如权利要求1所述的一种两栖载人飞机的控制系统，其特征在于，所述两栖载人飞机在空中飞行状态包括起飞状态、悬挂状态、空中飞行状态或者降落状态。
3.如权利要求1所述的一种两栖载人飞机的控制系统，其特征在于，所述两栖载人飞机在水底飞行状态包括水底前进状态、水底后退状态、水底左移状态、水底右移状态、水底左右转弯状态、悬停、水底上潜状态或者水底下潜状态。
4.如权利要求1所述的一种两栖载人飞机的控制系统，其特征在于，所述密封驾驶舱内还设有一定位系统及一声纳系统，所述密封驾驶舱的外表面还设有至少一个照明灯、至少一机械手、至少一摄像头或者至少一传感器。
5.如权利要求1所述的一种两栖载人飞机的控制系统，其特征在于，所述氧气供应装置为氧气罐或者与所述电源模块电连接的制氧机。
6.如权利要求1-5任一项所述的两栖载人飞机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
所述飞行控制系统接收所述用户输入的飞行控制指令；
所述飞行控制系统判断接收到的所述飞行控制指令的类型，其中，所述飞行控制指令的类型包括天空飞行指令、由天空飞入水底指令、水底飞行指令及由水底飞入天空的指令；
若为天空飞行的指令时，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在天空中飞行；
若为由天空飞入水底的指令时，所述飞行控制系统生成降低所述电机转速的控制信号发送给所述电机，以便所述电机驱动所述两栖载人飞机降落在水面上，并当所述两栖载人飞机降落在水面之后，所述飞行控制系统生成驱动所述电机改变转向的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机由天空飞入水底；
若为水底飞行指令时，所述飞行控制系统生成控制所述电机转动的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机在水底飞行；
若为由水底飞入天空的指令时，所述飞行控制系统生成降低所述电机转速或者生成控制所述电机改变转向的控制信号发送给所述电机，以便所述电机驱动所述两栖载人飞机从水底上浮到水面上，并当所述两栖载人飞机上浮在水面之后，所述飞行控制系统生成提高所述电机转速的控制信号发送给所述电机，以便所述电机控制所述两栖载人飞机飞入天空中。
7.如权利要求6所述的一种两栖载人飞机的控制方法，其特征在于，所述两栖载人飞机在空中飞行状态包括起飞状态、悬挂状态、空中飞行状态或者降落状态。
8.如权利要求6所述的一种两栖载人飞机的控制方法，其特征在于，所述两栖载人飞机在水底飞行状态包括水底前进状态、水底后退状态、水底左移状态、水底右移状态、水底左右转弯状态、悬停、水底上潜状态或者水底下潜状态。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |