CN107336845A - 一种电动无人机导航飞控系统试验台 - Google Patents

一种电动无人机导航飞控系统试验台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动无人机导航飞控系统试验台。所述电动无人机导航飞控系统试验台包括:机械支撑框架,其上设置有待测导航飞控系统;无人机动力组,其设置在机械支撑框架上;振动模拟装置,其设置在无人机动力组上;调准导航飞控系统,其设置在机械支撑框架上;数据记录仪,其设置在机械支撑框架上,数据记录仪分别与待测导航飞控系统以及调准导航飞控系统连接;电源,其与无人机动力组连接。本申请提供了一种能够在地面环境下模拟无人机工作装机环境,对待测导航飞控系统性能进行测试以及对无人机工作环境进行检测并为无人机导航飞控系统能在作业场地正常工作提供测试保障的电动无人机导航飞控系统试验台,提高了无人机作业的安全与可靠性。

Description

一种电动无人机导航飞控系统试验台
技术领域
本发明涉及无人机动力系统测试技术领域,特别是涉及一种电动无人机导航飞控系统试验台。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,可搭载多种负载完成各种复杂任务。
导航飞控系统作为无人机的“大脑”,是各种无人机系统中的关键航电设备。但其容易受到诸多不确定因素影响,包括导航飞控系统的姿态、航向、高度、速度、GPS位置等关键输出易受到干扰。
造成导航飞控系统受到干扰的原因主要有以下几点:一是更换、拆装无人机螺旋桨时候会由于安装一致性无法保证等原因,使无人机系统产生导航飞控系统无法滤除的振动,从而导致姿态测量发散;二是由于周边环境地磁、铁磁等因素对敏感的磁场传感器产生干扰,从而导致航向测量错误;三是由与工作场地周边电力线路、蜂窝通讯基站的电磁辐射等问题会干扰GPS信号,从而导致无人机系统定位精度下降乃至定位失败。这些干扰问题一旦出现,无人机系统会失控甚至坠毁,可能会造成人员伤亡或者财产损失。
然而,目前没有一种测试设备可在无人机工作装机环境下(或模拟工作装机环境下)对导航飞控系统性能进行测试和对无人机工作环境进行检测,为无人机导航飞控系统能在作业场地正常工作提供测试保障。
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缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动无人机导航飞控系统试验台来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的,本发明提供了一种电动无人机导航飞控系统试验台,所述电动无人机导航飞控系统试验台包括:机械支撑框架,所述机械支撑框架上设置有待测导航飞控系统;无人机动力组,所述无人机动力组设置在所述机械支撑框架上;振动模拟装置,所述振动模拟装置设置在所述无人机动力组上;调准导航飞控系统,所述调准导航飞控系统设置在所述机械支撑框架上;数据记录仪,所述数据记录仪设置在所述机械支撑框架上,所述数据记录仪分别与所述待测导航飞控系统以及调准导航飞控系统连接;电源,所述电源与所述无人机动力组连接;其中,所述电源用于为所述无人机动力组供电,从而使所述无人机动力组工作;所述调准导航飞控系统以及所述待测导航飞控系统用于在所述无人机动力组工作时输出导航数据;所述数据记录仪用于获取所述调准导航飞控系统以及所述待测导航飞控系统输出的导航数据。
优选地,所述机械支撑框架包括圆盘主体、与圆盘主体连接的支臂以及支撑架,所述圆盘主体以及支臂设置在所述支撑架上。
优选地,所述支臂的数量为多个,且各个支臂呈角度排列。
优选地,所述电动无人机导航飞控系统试验台进一步包括行走支架,所述行走支架包括一个支撑平台以及与支撑平台连接的行走轮,所述机械支撑框架以及所述电源设置在所述支撑平台上。
优选地,所述无人机动力组包括无刷盘式电机以及与所述无刷盘式电机连接的无刷电子调速器;所述无刷盘式电机设置在所述支臂上,所述无刷电子调速器设置在所述圆盘主体上。
优选地,所述行走支架采用塑料制成。
优选地,所述机械支撑框架的圆盘主体、支臂以及支撑架采用碳纤维材料支撑。
优选地,所述振动模拟装置包括铝合金圆盘以及设置在所述铝合金圆盘上的多个螺钉。
优选地,所述铝合金圆盘上设置有多组直径不同的圆周盘列的螺钉孔组,每组螺钉孔组包括多个螺钉孔,每个螺钉孔适于安置一个所述螺钉。
优选地,所述电动无人机导航飞控系统试验台进一步包括控制系统,所述控制系统与所述无人机动力组连接,用于控制所述无人机动力组工作。
本申请提供了一种能够在地面环境下模拟无人机工作装机环境,对待测导航飞控系统性能进行测试以及对无人机工作环境进行检测并为无人机导航飞控系统能在作业场地正常工作提供测试保障的电动无人机导航飞控系统试验台,提高了无人机作业的安全与可靠性。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的电动无人机导航飞控系统试验台的结构示意图。
附图标记
1 机械支撑框架 12 支臂
2 无人机动力组 13 支撑架
3 振动模拟装置 8 行走支架
4 调准导航飞控系统 81 支撑平台
5 数据记录仪 21 无刷盘式电机
6 待测导航飞控系统 22 无刷电子调速器
7 电源 31 铝合金圆盘
11 圆盘主体 9 控制系统
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是根据本发明一实施例的电动无人机导航飞控系统试验台的结构示意图。
如图1所示的所述电动无人机导航飞控系统试验台包括机械支撑框架1、无人机动力组2、振动模拟装置3、调准导航飞控系统4、数据记录仪5以及电源7。
参见图1,在本实施例中,机械支撑框架1上设置有待测导航飞控系统6;无人机动力组2设置在机械支撑框架1上;振动模拟装置3设置在无人机动力组2上;调准导航飞控系统4设置在机械支撑框架1上;数据记录仪5设置在机械支撑框架1上,数据记录仪5分别与待测导航飞控系统6以及调准导航飞控系统5连接;电源7与无人机动力组2连接;其中,电源7用于为无人机动力组2供电,从而使无人机动力组2工作;调准导航飞控系统4以及待测导航飞控系统6用于在无人机动力组工作时输出导航数据;数据记录仪5用于获取调准导航飞控系统4以及待测导航飞控系统6输出的导航数据。
本申请提供了一种能够在地面环境下模拟无人机工作装机环境,对待测导航飞控系统性能进行测试以及对无人机工作环境进行检测并为无人机导航飞控系统能在作业场地正常工作提供测试保障的电动无人机导航飞控系统试验台,提高了无人机作业的安全与可靠性。
参见图1,在本实施例中,机械支撑框架1包括圆盘主体11、与圆盘主体11连接的支臂12以及支撑架13,圆盘主体11以及支臂12设置在支撑架13上。将机械支撑框架设置成这种机构,能够高度模拟实际的无人机形状。
有利的是,支臂12的数量为多个,且各个支臂呈角度排列。无人机通过有多种旋翼形式,例如,两旋翼无人机、四旋翼无人机。
因此,在实际使用时,可以根据要测试的无人机的旋翼数量来确定支臂的数量。
参见图1,在本实施例中,电动无人机导航飞控系统试验台进一步包括行走支架8,行走支架8包括一个支撑平台81以及与支撑平台81连接的行走轮,机械支撑框架1以及电源7设置在支撑平台81上。可以理解的是,通过设置有行走支架,一方面,能将电动无人机导航飞控系统试验台上的所有设备均设置在行走支架上,防止地面干扰,且方便移动。另一方面,可以通过人力推动行走支架从而模拟电动无人机的运动。
可以理解的是,在没有行走支架的实施例中,可以通过其他方式挪动电动无人机导航飞控系统试验台或者单独设计一款承载产品去适应本申请的电动无人机导航飞控系统试验台。
有利的是,行走支架8采用塑料制成。塑料制作一方面可以轻松装载移动,另一方面可以防止由于材料问题对导航飞控系统的正常工作产生干扰。
参见图1,在本实施例中,无人机动力组2包括无刷盘式电机21以及与无刷盘式电机21连接的无刷电子调速器22;无刷盘式电机21设置在支臂12上,无刷电子调速器22设置在圆盘主体11上。
参见图1,在本实施例中,机械支撑框架1的圆盘主体、支臂以及支撑架采用碳纤维材料支撑。采用碳纤维材料可以最大程度模仿实际电动无人机的重量、材料性能。
参见图1,在本实施例中,振动模拟装置3包括铝合金圆盘31以及设置在铝合金圆盘31上的多个螺钉。在圆盘上适当位置安装适当数量螺钉可以组成偏心轮,电机旋转产生振动,可以模拟无人机工作时动力系统转动产生振动,以测试其是否会对导航飞控系统产生干扰。
有利的是,铝合金圆盘31上设置有多组直径不同的圆周盘列的螺钉孔组,每组螺钉孔组包括多个螺钉孔,每个螺钉孔适于安置一个所述螺钉。采用这种方式,可以根据需要而自行设置螺钉位置,从而不断改变偏心程度。
参见图1,在本实施例中,电动无人机导航飞控系统试验台进一步包括控制系统9,控制系统与无人机动力组2连接,用于控制无人机动力组工作。
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 (10)

1.一种电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述电动无人机导航飞控系统试验台包括:
机械支撑框架(1),所述机械支撑框架(1)上设置有待测导航飞控系统(6);
无人机动力组(2),所述无人机动力组(2)设置在所述机械支撑框架(1)上;
振动模拟装置(3),所述振动模拟装置(3)设置在所述无人机动力组(2)上;
调准导航飞控系统(4),所述调准导航飞控系统(4)设置在所述机械支撑框架(1)上;
数据记录仪(5),所述数据记录仪(5)设置在所述机械支撑框架(1)上,所述数据记录仪(5)分别与所述待测导航飞控系统(6)以及调准导航飞控系统(5)连接;
电源(7),所述电源(7)与所述无人机动力组(2)连接;其中,
所述电源(7)用于为所述无人机动力组(2)供电,从而使所述无人机动力组(2)工作;
所述调准导航飞控系统(4)以及所述待测导航飞控系统(6)用于在所述无人机动力组工作时输出导航数据;
所述数据记录仪(5)用于获取所述调准导航飞控系统(4)以及所述待测导航飞控系统(6)输出的导航数据。
2.如权利要求1所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述机械支撑框架(1)包括圆盘主体(11)、与圆盘主体(11)连接的支臂(12)以及支撑架(13),所述圆盘主体(11)以及支臂(12)设置在所述支撑架(13)上。
3.如权利要求2所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述支臂(12)的数量为多个,且各个支臂呈角度排列。
4.如权利要求1所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述电动无人机导航飞控系统试验台进一步包括行走支架(8),所述行走支架(8)包括一个支撑平台(81)以及与支撑平台(81)连接的行走轮,所述机械支撑框架(1)以及所述电源(7)设置在所述支撑平台(81)上。
5.如权利要求2所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述无人机动力组(2)包括无刷盘式电机(21)以及与所述无刷盘式电机(21)连接的无刷电子调速器(22);所述无刷盘式电机(21)设置在所述支臂(12)上,所述无刷电子调速器(22)设置在所述圆盘主体(11)上。
6.如权利要求4所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述行走支架(8)采用塑料制成。
7.如权利要求2所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述机械支撑框架(1)的圆盘主体、支臂以及支撑架采用碳纤维材料制成。
8.如权利要求1所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述振动模拟装置(3)包括铝合金圆盘(31)以及设置在所述铝合金圆盘(31)上的多个螺钉。
9.如权利要求8所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述铝合金圆盘(31)上设置有多组直径不同的圆周盘列的螺钉孔组,每组螺钉孔组包括多个螺钉孔,每个螺钉孔适于安置一个所述螺钉。
10.如权利要求1所述的电动无人机导航飞控系统试验台,其特征在于,所述电动无人机导航飞控系统试验台进一步包括控制系统(9),所述控制系统与所述无人机动力组(2)连接,用于控制所述无人机动力组工作。
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Inventor after: Li Mengwei

Inventor after: Gong Xiao

Inventor after: Chen Luping

Inventor after: Zhao Xiaofei

Inventor after: Han Fangxu

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