CN106094846A - 一种飞机飞行控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机飞行控制方法，涉及飞行控制技术领域。所述飞机飞行控制方法包含以下步骤：S1，将手势感应装置穿戴在手上；S2，通过所述步骤S1中的手势感应装置，感应手指及手掌的运动，并将感应到的手势信息传输至飞控系统；S3，飞控系统对所述步骤S2中的感应到的手势信息进行解析，将所述手势信息对应到飞机的动作控制，控制飞机的三轴姿态角和推力。本发明的有益效果在于：本发明的飞机飞行控制方法采用手势感应装置感应手指及手掌的动作，并将感应到的手势信息传输至飞控系统，飞控系统对所述手势信息进行解析，将相应手势信息对应到飞机的动作控制，可以实现飞机三轴姿态角和推力的控制，操作方便简单，有利于飞机的飞行控制。
Description
技术领域
本发明涉及飞行控制技术领域，具体涉及一种飞机飞行控制方法。
背景技术
传统的飞行操纵装置有驾驶盘柱、驾驶杆、脚蹬等形式，体积大、重量重、结构复杂。飞机驾驶舱是人员和设备高度密集的区域，飞机设计过程中飞行操纵装置的布置往往面临极大的压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种飞机飞行控制方法，以解决或至少减轻背景技术中所存在的至少一处的问题。
本发明采用的技术方案是：提供一种飞机飞行控制方法，包含以下步骤：
S1，将手势感应装置穿戴在手上；
S2，通过所述步骤S1中的手势感应装置，感应手指及手掌的运动，并将感应到的手势信息传输至飞控系统；
S3，飞控系统对所述步骤S2中的感应到的手势信息进行解析，将所述手势信息对应到飞机的动作控制，控制飞机的三轴姿态角和推力。
优选地，所述步骤S1中的手势感应装置为感应手套，所述感应手套在对应手指关节处设置有传感器，所述传感器用于感应手指及手掌的运动，并将信息传输至飞控系统，所述感应手套的穿戴入口处固定在手腕上。
优选地，所述步骤S2中手掌的运动包含手指并拢状态下的手掌上仰、手掌下俯、手掌左摆、手掌右摆、手掌左旋、手掌右旋，其中，所述手掌上仰对应飞机上仰动作，手掌下俯对应飞机下俯动作，手掌左摆对应飞机向左偏转，手掌右摆对应飞机向右偏转，手掌左旋对应飞机以机头至机尾的连线为轴线向左滚转，手掌右旋对应飞机以机头至机尾的连线为轴线向右滚转。
优选地，所述手指与手掌的运动还包含拇指与其余四指虚握成O形、握紧拳头状态及大拇指向手心蜷缩其余四指并拢状态；其中，所述拇指与其余四指虚握成O形对应飞机的姿态保持状态，所述握紧拳头状态对应飞机的自动改平状态，所述大拇指向手心蜷缩其余四指并拢状态下，当四指向手心靠近时对应飞机收油门，当四指伸展远离手心时对应飞机加油门。
优选地，所述手掌上仰、手掌下俯、手掌左摆、手掌右摆、手掌左旋、手掌右旋的每个动作中均设置有传感器，所述传感器用于感应手掌的运动幅度，所述手掌的运动幅度与飞机的运动幅度相对应。
优选地，所述感应手套在手腕处的外部设置有触摸显示屏，所述感应手套上的传感器将感应到的控制信息发送至所述触摸显示屏显示，驾驶员确认后将所述控制信息发送至飞控系统。
优选地，所述感应手套上设置有锁定模块，所述锁定模块能够锁定飞机的当前飞行状态，感应手套上的传感器感应到的手势信息不再向控制系统发送。
优选地，所述感应手套上设置有无线传输模块，所述传感器感应到手势信息后，通过无线传输模式发送至飞控系统的接收模块。
优选地，所述感应手套上设置有手势信号传输接口，感应手套上的传感器感应到的手势信息通过传输线传输至飞控系统。
本发明的有益效果在于：本发明的飞机飞行控制方法采用手势感应装置感应手指及手掌的动作，并将感应到的手势信息传输至飞控系统，飞控系统对所述手势信息进行解析，将相应手势信息对应到飞机的动作控制，可以实现飞机三轴姿态角和推力的控制，操作方便简单，有利于飞机的飞行控制。
附图说明
图1是本发明一实施例的飞机飞行控制方法流程图。
图2是本发明的飞机飞行控制方法中手掌上仰与手掌下俯的示意图。
图3是本发明的飞机飞行控制方法中手掌左摆与手掌右摆的示意图。
图4是本发明的飞机飞行控制方法中手掌左旋与手掌右旋的示意图。
图5是本发明的飞机飞行控制方法中拇指与其余四指虚握成O形的示意图。
图6是本发明的飞机飞行控制方法中握紧拳头状态示意图。
图7是本发明的飞机飞行控制方法中大拇指向手心蜷缩其余四指并拢状态示意图。
图8是图7所示状态下，四指向手心靠近与四指伸展远离手心时的示意图。
图9是是手指关节处传感器采集信息的位置。
图10是本发明的飞机飞行控制方法控制飞机的三轴姿态示意图。
其中，1-拇指第一关节，2-食指第一关节，3-中指第一关节，4-无名指第一关节，5-小指第一关节，6-拇指第二关节，7-食指第二关节，8-中指第二关节，9-无名指第二关节，10-小指第二关节。
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。
传统的飞行操纵装置有驾驶盘柱、驾驶杆、脚蹬等形式，体积大、重量重、结构复杂。飞机驾驶舱是人员和设备高度密集的区域，飞机设计过程中飞行操纵装置的布置往往面临极大的压力。
本发明的飞机飞行控制方法采用手势感应装置感应手指及手掌的动作，并将感应到的手势信息传输至飞控系统，飞控系统对所述手势信息进行解析，将相应手势信息对应到飞机的动作控制，可以实现飞机三轴姿态角和推力的控制，操作方便简单，有利于飞机的飞行控制。
如图1至图10所示，一种飞机飞行控制方法，包含以下步骤：
S1，将手势感应装置穿戴在手上；S2，通过步骤S1中的手势感应装置，感应手指及手掌的运动，并将感应到的手势信息传输至飞控系统；S3，飞控系统对步骤S2中的感应到的手势信息进行解析，将手势信息对应到飞机的动作控制，控制飞机的三轴姿态角和推力。所述三轴姿态角为俯仰角、滚转角及偏航角。
在本实施例中，步骤S1中的手势感应装置为感应手套，感应手套在对应手指关节处设置有传感器，传感器用于感应手指及手掌的运动，并将信息传输至飞控系统，飞控系统接收到手势信息后进行解析，将手势信息转换为相应的飞机运动。本实施例中的感应手套的穿戴入口处固定在手腕上。便于飞行员的操作。
可以理解的是，手势感应装置还可以采用标准定制。例如，在一个备选实施例中，手势感应装置采用戒指形式的套环套戴在手指关节上，其优点在于，穿戴简单方便，方便单个传感器的更换维修。
在本实施例中，步骤S2中手掌的运动包含手指并拢状态下的手掌上仰(附图2)、手掌下俯(附图2)、手掌左摆(附图3)、手掌右摆(附图3)、手掌左旋(附图4)、手掌右旋(附图4)，其中，手指并拢状态下手掌上仰对应飞机上仰动作，手指并拢状态下手掌下俯对应飞机下俯动作，手指并拢状态下手掌左摆对应飞机向左偏转，手指并拢状态下手掌右摆对应飞机向右偏转，手指并拢状态下手掌左旋对应飞机以机头至机尾的连线为轴线向左滚转，手指并拢状态下手掌右旋对应飞机以机头至机尾的连线为轴线向右滚转。
在本实施例中，手指与手掌的运动还包含拇指与其余四指虚握成O形(如图5)、握紧拳头状态(如图6)，以及大拇指向手心蜷缩其余四指并拢状态(如图7)；其中，拇指与其余四指虚握成O形对应飞机的姿态保持状态；握紧拳头状态对应飞机的自动改平状态；大拇指向手心蜷缩其余四指并拢状态下，当四指向手心靠近时对应飞机收油门，飞机推力减小，飞机减速，当四指伸展远离手心时对应飞机加油门，飞机推力增加，飞机加速，如图8所示。
在本实施例中，手指并拢状态下的手掌上仰、手掌下俯、手掌左摆、手掌右摆、手掌左旋、手掌右旋的每个动作中均设置有传感器，传感器用于感应手掌的运动幅度，传感器感应到的手掌运动幅度被发送至飞控系统，飞控系统对信息进行解析放大，对应到飞机的相应动作上，以实现飞机飞行动作的控制。
在本实施例中，感应手套在手腕处的外部设置有触摸显示屏，感应手套上的传感器将感应到的控制信息发送至触摸显示屏显示，触摸显示屏上以文字显示当前手势动作的信息。例如，手指并拢状态下手掌上仰，触摸显示屏上会显示飞机上仰，并对应设置有确认键，驾驶员确认后将上仰控制信息发送至飞控系统，飞控系统对上仰信息解析后，确定上仰的速度与角度，实现飞行状态的改变。如果出现线路故障或者触摸屏控制信息显示有误，可以按取消键取消相应控制信息。其优点在于，提高了手势控制的可靠性。
在本实施例中，感应手套上设置有锁定模块，锁定模块能够锁定飞机的当前飞行状态，感应手套上的传感器感应到的手势信息不再向控制系统发送。在本实施例中，拇指与其余四指虚握成O形(如图5)对应飞机的姿态保持状态，若该动作传感器出现故障，无法锁定飞机飞行状态时，可以通过感应手套上的锁定模块进行锁定。锁定模块在触摸显示屏上对应设置有锁定按键。通过锁定模块锁定可以减轻驾驶员的劳动强度，有利于提高飞行控制的可靠性。
在本实施例中，感应手套上设置有无线传输模块，传感器感应到手势信息后，驾驶员通过触摸屏确认控制信息后，通过无线传输模式发送至飞控系统的接收模块。其优点在于，减少了驾驶舱内的线路布置，解除了对驾驶员固定位置的限制，有利于提高驾驶员的操作舒适度。
可以理解的是，感应手套上设置有手势信号传输接口，感应手套上的传感器感应到的手势信息通过传输线传输至飞控系统。其优点在于，当无线传输模块出现故障时，可以通过传输线进行信号传输，提高了飞行控制的可靠性。
如图9所示是手指关节处传感器采集信息的位置，1是拇指第一关节，2是食指第一关节，3是中指第一关节，4是无名指第一关节，5是小指第一关节，6是拇指第二关节，7是食指第二关节，8是中指第二关节，9是无名指第二关节，10是小指第二关节，在感应手套上对应上述各个关节处均设置有传感器，用于采集手指关节的运动信息，信号处理器将感应手套采集到的信息处理后由飞控系统对飞机发出动作指令，实现对飞机三轴姿态角和推力参数的控制。具体的，感应手套采集到的手掌和手指的运动形成指令信号后，发送给飞控系统计算机，计算机根据指令信号和飞机的飞行状态解算出电压或电流指令，控制相应的舵面偏转，并增加或减少发动机推力，从而控制飞机的三轴姿态和推力，飞机的姿态和推力经姿态传感器和发动机传感器采集后将数据显示告知飞行员。
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 (9)
1.一种飞机飞行控制方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1，将手势感应装置穿戴在手上；
S2，通过所述步骤S1中的手势感应装置，感应手指及手掌的运动，并将感应到的手势信息传输至飞控系统；
S3，飞控系统对所述步骤S2中的感应到的手势信息进行解析，将所述手势信息对应到飞机的动作控制，控制飞机的三轴姿态角和推力。
2.如权利要求1所述的飞机飞行控制方法，其特征在于：所述步骤S1中的手势感应装置为感应手套，所述感应手套在对应手指关节处设置有传感器，所述传感器用于感应手指及手掌的运动，并将信息传输至飞控系统，所述感应手套的穿戴入口处固定在手腕上。
3.如权利要求2所述的飞机飞行控制方法，其特征在于：所述步骤S2中手掌的运动包含手指并拢状态下的手掌上仰、手掌下俯、手掌左摆、手掌右摆、手掌左旋、手掌右旋，其中，所述手掌上仰对应飞机上仰动作，手掌下俯对应飞机下俯动作，手掌左摆对应飞机向左偏转，手掌右摆对应飞机向右偏转，手掌左旋对应飞机以机头至机尾的连线为轴线向左滚转，手掌右旋对应飞机以机头至机尾的连线为轴线向右滚转。
4.如权利要求3所述的飞机飞行控制方法，其特征在于：所述手指与手掌的运动还包含拇指与其余四指虚握成O形、握紧拳头状态及大拇指向手心蜷缩其余四指并拢状态；其中，所述拇指与其余四指虚握成O形对应飞机的姿态保持状态，所述握紧拳头状态对应飞机的自动改平状态，所述大拇指向手心蜷缩其余四指并拢状态下，当四指向手心靠近时对应飞机收油门，当四指伸展远离手心时对应飞机加油门。
5.如权利要求4所述的飞机飞行控制方法，其特征在于：所述手掌上仰、手掌下俯、手掌左摆、手掌右摆、手掌左旋、手掌右旋的每个动作中均设置有传感器，所述传感器用于感应手掌的运动幅度，所述手掌的运动幅度与飞机的运动幅度相对应。
6.如权利要求5所述的飞机飞行控制方法，其特征在于：所述感应手套在手腕处的外部设置有触摸显示屏，所述感应手套上的传感器将感应到的控制信息发送至所述触摸显示屏显示，驾驶员确认后将所述控制信息发送至飞控系统。
7.如权利要求6所述的飞机飞行控制方法，其特征在于：所述感应手套上设置有锁定模块，所述锁定模块能够锁定飞机的当前飞行状态，感应手套上的传感器感应到的手势信息不再向控制系统发送。
8.如权利要求7所述的飞机飞行控制方法，其特征在于：所述感应手套上设置有无线传输模块，所述传感器感应到手势信息后，通过无线传输模式发送至飞控系统的接收模块。
9.如权利要求8所述的飞机飞行控制方法，其特征在于：所述感应手套上设置有手势信号传输接口，感应手套上的传感器感应到的手势信息通过传输线传输至飞控系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161109 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |