CN111459181A - 一种航空模型飞行器控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空模型飞行器控制系统，涉及航空模型飞行器领域，包括：中央处理器，用于航空模型飞行器系统数据总成，并对各模块下达控制命令接收汇总信息；信息收集模块，用于利用电子触摸屏、红外传感器、摄像头、GPS定位模块和振动传感器模块对飞行器飞行路径环境进行侦查。本发明通过设置的信息收集模块、中央处理器、信息分析模块、搜索模块、联网模块和路径规划模块，实现了在飞行器没有正式飞行之前可以在搜索模块内搜索预定飞行路径、居民建筑和树木，将其形成3D街景后，飞行器可以进行模拟飞行，从而在正式飞行中可以将模拟飞行路径运用到实际环境中，可以不用人工操作飞行，减少意外发生。
Description
技术领域
本发明涉及航空模型飞行器领域，具体为一种航空模型飞行器控制系统。
背景技术
航空模型是各种航空器模型的总称，它包括模型飞机和其他模型飞行器，航空模型活动从一开始就引起人们浓厚的兴趣，而且千百年来长盛不衰，主要原因就在于它在航空事业的发展和科技人才的培养方面起着十分重要的作用。
现有的航空模型飞行器类似于无人机，控制系统无法进行自行驾驶，时刻需要人为控制，由于对飞行的路径和路线不熟悉，所以经常发生飞行器在居民区拍摄影像时发生撞毁，且现有的航空模型飞行器没有保护装置和可以下达保护命令的模块，造成飞行器行驶安全系数不高。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有的航空模型飞行器控制系统无法进行自行驾驶，时刻需要人为控制，由于对飞行的路径和路线不熟悉，所以经常发生飞行器在居民区拍摄影像时发生撞毁，且现有的航空模型飞行器没有保护装置和可以下达保护命令的模块，造成飞行器行驶安全系数不高的问题，提供一种航空模型飞行器控制系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种航空模型飞行器控制系统，包括：
中央处理器，用于航空模型飞行器系统数据总成，并对各模块下达控制命令接收汇总信息；
信息收集模块，用于利用电子触摸屏、红外传感器、摄像头、GPS定位模块和振动传感器模块对飞行器飞行路径环境进行侦查；
信息分析模块，用于利用搜索模块、联网模块和路径规划模块对飞行器的飞行路径进行模拟下载以辅助飞行；
决策规划模块，用于接收反馈信息，并将反馈信息进行分析反馈给中央处理器；
控制命令收发模块，用于直接控制飞行器的飞行方向和飞行路径；
寻回模块，用于不慎坠落后飞行器的寻回。
优选地，所述中央处理器的输出端电性连接有信息收集模块、信息分析模块、寻回模块和决策规划模块，且信息收集模块、信息分析模块、寻回模块和决策规划模块皆与中央处理器双向电性连接，所述决策规划模块的输出端电性连接有控制命令收发模块，且控制命令收发模块与决策规划模块双向电性连接。
优选地，所述信息收集模块的输出端电性连接有电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块，且电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块与信息收集模块双向电性连接。
优选地，所述寻回模块的输出端电性连接有电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块，且寻回模块的输出端电性连接有储存模块。
优选地，所述信息分析模块的输出端电性连接有搜索模块、联网模块和路径规划模块，且搜索模块、联网模块和路径规划模块分别与信息分析模块电性连接。
优选地，所述控制命令收发模块的输出端电性连接有辅助飞行模块、左转模块、右转模块、起飞模块和降落模块，且辅助飞行模块、左转模块、右转模块、起飞模块和降落模块与控制命令收发模块双向电性连接。
优选地，所述控制命令收发模块的输出端电性连接有急停模块、保护模块和迫降模块，且保护模块的输出端设置有气囊弹出模块。
优选地，所述气囊弹出模块的输出端连接有气囊，且气囊位于飞行器的外侧和底端。
优选地，所述包括以下步骤：
步骤一：通过电子触摸屏在飞行器内部搜索模块输入预计飞行地点，飞行器内部的联网模块会从互联网上下载预计的飞行路线，将飞行路线与居民区建筑环境进行结合，形成3D影像，飞行器内部的路径规划模块会在3D影像中模拟飞行，飞行路径储存在储存模块中；
步骤二：通过控制命令收发模块控制飞行器的起飞，飞行器起飞后可供选择的模式有手动操作控制和辅助飞行模式，开启辅助飞行模式后，飞行器进入与3D模拟路径，在电子触摸屏上可以观察到3D模拟路径和实际环境的飞行对比；
步骤三：电子触摸屏分为两块，一块在飞行器上，方便飞行器未起飞时的调控，一块在地面控制中心，会显示信息收集模块反馈的飞行信息，红外传感器可以测定与居民建筑或是树木的距离，摄像头可以对居民环境进行拍摄，也可以对飞行器的飞行情况进行拍摄，而GPS定位模块可以对飞行器进行实时定位，振动传感器可以对突发情况例如被鸽子等飞行鸟类撞击后进行反馈，所有的反馈信息都通过蓝牙或者无线网的方式传回电子触摸屏上；
步骤四：在飞行过程中遇突发情况，飞行器遭受撞击，可以通过控制命令收发模块启动保护模块，使得飞行器外侧或者底端的气囊弹出，弹出的气囊可以减轻后续撞击，避免飞行器受到更大的损坏，也可以在急停或者迫降的情况下减轻飞行器自身的重量，下降时减轻撞击损坏，如遇损坏，可启动寻回模块，根据信息收集模块的信息进行寻回。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置的信息收集模块、中央处理器、信息分析模块、搜索模块、联网模块和路径规划模块，实现了在飞行器没有正式飞行之前可以在搜索模块内搜索预定飞行路径、居民建筑和树木，将其形成3D街景后，飞行器可以进行模拟飞行，从而在正式飞行中可以将模拟飞行路径运用到实际环境中，可以不用人工操作飞行，减少意外发生。
2、本发明通过设置的控制命令收发模块、急停模块、保护模块、迫降模块和气囊弹出模块，实现了在保护模块中，气囊可以弹出，如遇突发撞击，通过控制命令收发模块启动保护模块，使得飞行器外侧或者底端的气囊弹出，弹出的气囊可以减轻后续撞击，避免飞行器受到更大的损坏，也可以在急停或者迫降的情况下减轻飞行器自身的重量，下降时减轻撞击损坏。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1，一种航空模型飞行器控制系统，包括：
中央处理器，用于航空模型飞行器系统数据总成，并对各模块下达控制命令接收汇总信息；
信息收集模块，用于利用电子触摸屏、红外传感器、摄像头、GPS定位模块和振动传感器模块对飞行器飞行路径环境进行侦查；
信息分析模块，用于利用搜索模块、联网模块和路径规划模块对飞行器的飞行路径进行模拟下载以辅助飞行；
决策规划模块，用于接收反馈信息，并将反馈信息进行分析反馈给中央处理器；
控制命令收发模块，用于直接控制飞行器的飞行方向和飞行路径；
寻回模块，用于不慎坠落后飞行器的寻回。
本发明通过设置的信息收集模块、中央处理器、信息分析模块、搜索模块、联网模块和路径规划模块，实现了在飞行器没有正式飞行之前可以在搜索模块内搜索预定飞行路径、居民建筑和树木，将其形成3D街景后，飞行器可以进行模拟飞行，从而在正式飞行中可以将模拟飞行路径运用到实际环境中，可以不用人工操作飞行，减少意外发生。
请着重参阅图1，中央处理器的输出端电性连接有信息收集模块、信息分析模块、寻回模块和决策规划模块，且信息收集模块、信息分析模块、寻回模块和决策规划模块皆与中央处理器双向电性连接，决策规划模块的输出端电性连接有控制命令收发模块，且控制命令收发模块与决策规划模块双向电性连接，飞行器中安装有蓄电池，可为其内部安装的模块进行供电。
请着重参阅图1，信息收集模块的输出端电性连接有电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块，且电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块与信息收集模块双向电性连接，摄像头模块可以选择固定安装和可拆卸安装，固定安装用于监控拍摄飞行情况，可拆卸安装用于拍摄居民区人文风景。
请着重参阅图1，寻回模块的输出端电性连接有电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块，且寻回模块的输出端电性连接有储存模块，储存模块用于储存红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块的反馈信息。
请着重参阅图1，信息分析模块的输出端电性连接有搜索模块、联网模块和路径规划模块，且搜索模块、联网模块和路径规划模块分别与信息分析模块电性连接，蓄电池为搜索模块、联网模块和路径规划模块提供电源。
请着重参阅图1，控制命令收发模块的输出端电性连接有辅助飞行模块、左转模块、右转模块、起飞模块和降落模块，且辅助飞行模块、左转模块、右转模块、起飞模块和降落模块与控制命令收发模块双向电性连接，左转模块、右转模块属于手动控制模块，无法进行模拟飞行时可以启动手动控制。
请着重参阅图1，控制命令收发模块的输出端电性连接有急停模块、保护模块和迫降模块，且保护模块的输出端设置有气囊弹出模块，急停模块、保护模块和迫降模块皆属于紧急模块。
请着重参阅图1，气囊弹出模块的输出端连接有气囊，且气囊位于飞行器的外侧和底端，气囊与气囊弹出模块并非直接电性连接，而是气囊弹出模块与控制机构电性连接，然后控制机构控制气囊弹出。
请着重参阅图1，包括以下步骤：
步骤一：通过电子触摸屏在飞行器内部搜索模块输入预计飞行地点，飞行器内部的联网模块会从互联网上下载预计的飞行路线，将飞行路线与居民区建筑环境进行结合，形成3D影像，飞行器内部的路径规划模块会在3D影像中模拟飞行，飞行路径储存在储存模块中；
步骤二：通过控制命令收发模块控制飞行器的起飞，飞行器起飞后可供选择的模式有手动操作控制和辅助飞行模式，开启辅助飞行模式后，飞行器进入与3D模拟路径，在电子触摸屏上可以观察到3D模拟路径和实际环境的飞行对比；
步骤三：电子触摸屏分为两块，一块在飞行器上，方便飞行器未起飞时的调控，一块在地面控制中心，会显示信息收集模块反馈的飞行信息，红外传感器可以测定与居民建筑或是树木的距离，摄像头可以对居民环境进行拍摄，也可以对飞行器的飞行情况进行拍摄，而GPS定位模块可以对飞行器进行实时定位，振动传感器可以对突发情况例如被鸽子等飞行鸟类撞击后进行反馈，所有的反馈信息都通过蓝牙或者无线网的方式传回电子触摸屏上；
步骤四：在飞行过程中遇突发情况，飞行器遭受撞击，可以通过控制命令收发模块启动保护模块，使得飞行器外侧或者底端的气囊弹出，弹出的气囊可以减轻后续撞击，避免飞行器受到更大的损坏，也可以在急停或者迫降的情况下减轻飞行器自身的重量，下降时减轻撞击损坏，如遇损坏，可启动寻回模块，根据信息收集模块的信息进行寻回，本发明通过设置的控制命令收发模块、急停模块、保护模块、迫降模块和气囊弹出模块，实现了在保护模块中，气囊可以弹出可以对飞行器进行保护。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于，包括：
中央处理器，用于航空模型飞行器系统数据总成，并对各模块下达控制命令接收汇总信息；
信息收集模块，用于利用电子触摸屏、红外传感器、摄像头、GPS定位模块和振动传感器模块对飞行器飞行路径环境进行侦查；
信息分析模块，用于利用搜索模块、联网模块和路径规划模块对飞行器的飞行路径进行模拟下载以辅助飞行；
决策规划模块，用于接收反馈信息，并将反馈信息进行分析反馈给中央处理器；
控制命令收发模块，用于直接控制飞行器的飞行方向和飞行路径；
寻回模块，用于不慎坠落后飞行器的寻回。
2.根据权利要求1所述的一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于：所述中央处理器的输出端电性连接有信息收集模块、信息分析模块、寻回模块和决策规划模块，且信息收集模块、信息分析模块、寻回模块和决策规划模块皆与中央处理器双向电性连接，所述决策规划模块的输出端电性连接有控制命令收发模块，且控制命令收发模块与决策规划模块双向电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于：所述信息收集模块的输出端电性连接有电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块，且电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块与信息收集模块双向电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于：所述寻回模块的输出端电性连接有电子触摸屏模块、红外传感器模块、摄像头模块、GPS定位模块和振动传感器模块，且寻回模块的输出端电性连接有储存模块。
5.根据权利要求1所述的一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于：所述信息分析模块的输出端电性连接有搜索模块、联网模块和路径规划模块，且搜索模块、联网模块和路径规划模块分别与信息分析模块电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于：所述控制命令收发模块的输出端电性连接有辅助飞行模块、左转模块、右转模块、起飞模块和降落模块，且辅助飞行模块、左转模块、右转模块、起飞模块和降落模块与控制命令收发模块双向电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于：所述控制命令收发模块的输出端电性连接有急停模块、保护模块和迫降模块，且保护模块的输出端设置有气囊弹出模块。
8.根据权利要求7所述的一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于：所述气囊弹出模块的输出端连接有气囊，且气囊位于飞行器的外侧和底端。
9.根据权利要求1所述的一种航空模型飞行器控制系统，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：通过电子触摸屏在飞行器内部搜索模块输入预计飞行地点，飞行器内部的联网模块会从互联网上下载预计的飞行路线，将飞行路线与居民区建筑环境进行结合，形成3D影像，飞行器内部的路径规划模块会在3D影像中模拟飞行，飞行路径储存在储存模块中；
步骤二：通过控制命令收发模块控制飞行器的起飞，飞行器起飞后可供选择的模式有手动操作控制和辅助飞行模式，开启辅助飞行模式后，飞行器进入与3D模拟路径，在电子触摸屏上可以观察到3D模拟路径和实际环境的飞行对比；
步骤三：电子触摸屏分为两块，一块在飞行器上，方便飞行器未起飞时的调控，一块在地面控制中心，会显示信息收集模块反馈的飞行信息，红外传感器可以测定与居民建筑或是树木的距离，摄像头可以对居民环境进行拍摄，也可以对飞行器的飞行情况进行拍摄，而GPS定位模块可以对飞行器进行实时定位，振动传感器可以对突发情况例如被鸽子等飞行鸟类撞击后进行反馈，所有的反馈信息都通过蓝牙或者无线网的方式传回电子触摸屏上；
步骤四：在飞行过程中遇突发情况，飞行器遭受撞击，可以通过控制命令收发模块启动保护模块，使得飞行器外侧或者底端的气囊弹出，弹出的气囊可以减轻后续撞击，避免飞行器受到更大的损坏，也可以在急停或者迫降的情况下减轻飞行器自身的重量，下降时减轻撞击损坏，如遇损坏，可启动寻回模块，根据信息收集模块的信息进行寻回。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112572829A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 无人机飞行模拟方法及系统 |
| WO2022056663A1 (zh) * | 2020-09-15 | 2022-03-24 | 南京智导智能科技有限公司 | 一种增强现实的飞行模拟系统 |
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2020
- 2020-04-02 CN CN202010254904.2A patent/CN111459181A/zh not_active Withdrawn
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| WO2022056663A1 (zh) * | 2020-09-15 | 2022-03-24 | 南京智导智能科技有限公司 | 一种增强现实的飞行模拟系统 |
| CN112572829A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 无人机飞行模拟方法及系统 |
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