CN114793130A - 一种大型无人运输机超视距语音对话方法 - Google Patents

一种大型无人运输机超视距语音对话方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型无人运输机超视距语音对话方法,包括以下步骤：将地面控制站发出的语音信息进行数字化编码后发送至指挥控制单元；然后由指挥控制单元对语音编码数据进行重组，并上传至无人机；无人机内的无人机通信模块接收到语音数据后，通过飞控一体机对该语音数据进行解码和重新编译，形成数字化语音数据后向外广播；再由空管或塔台工作人员接收到数字化语音数据，实现超视距语音对话。本发明能够实现地面控制站与外部空管单位的远程通信，并方便对飞控一体机的拆装。

Description

一种大型无人运输机超视距语音对话方法
技术领域
本发明涉及一种无人运输机，特别是一种大型无人运输机超视距语音对话方法。
背景技术
随着物流行业的飞速发展，物流无人机由于能够提高支线运输效率、降低航空物流成本、解决飞行员短缺及疲劳的问题，将作为新的航空物流通道广泛应用于国内干线和支线运输。目前大型物流无人机飞行航程约为50～100公里，但其相比传统飞机由于缺少了飞行员的控制和通信，由地面控制站对无人机进行远程控制；导致地面控制舱不仅要对无人机进行通信连接和操纵，还需要与地面相关系统或空域内其他飞机针对飞行计划、航空交通管制进行话音和数据通信，进而完成物流无人机本地起飞、远程着陆的基本飞行要求。而这就导致现有通信系统在无人机或地面相关系统超出通信覆盖范围后难以实现通信控制的问题，存在沟通不及时、效率低、超视距不可控等问题，存在潜在风险。
此外，现有的大型运输机普遍通过飞控一体机实现对无人机的飞行控制，该飞控一体机通常为盒体结构且通过螺钉固定在无人机的安装空间内。但由于螺钉连接的方式会使飞控一体机在安装时需要将螺丝刀等安装工具伸入安装空间内进行操作，导致当安装空间过于狭小或安装人员视野受限时，便很难实现对飞控一体机的拆装。另一方面，由于飞控一体机在安装完成后其外部会接入各类信号线，导致飞控一体机在检修拆装过程中还无法大幅度的进行转动和倾斜，从而使常规扣合连接的结构也无法用于对该飞控一体机的安装固定，进一步增加了对飞控一体机的拆装难度。
因此，现有的无人运输机存在无法实现远程通信，飞控一体机拆装困难的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种大型无人运输机超视距语音对话方法。它能够实现地面控制站与外部空管单位的远程通信，并方便对飞控一体机的拆装。
本发明的技术方案：一种大型无人运输机超视距语音对话方法，包括以下步骤：
①将地面控制站发出的语音信息进行数字化编码后发送至指挥控制单元；
②由指挥控制单元对语音编码数据进行重组，并上传至无人机；
③无人机内的无人机通信模块接收到语音数据后，通过飞控一体机对该语音数据进行解码和重新编译，形成数字化语音数据后向外广播；
④由空管或塔台工作人员接收到数字化语音数据，实现超视距语音对话。
前述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法中，包括对话机构，所述对话机构包括相互连接的无人机通信模块和地面控制站通信模块，所述无人机通信模块包括飞控一体机，飞控一体机的外部分别连接有机载卫通终端和机载语音电台，机载卫通终端的外部经中继卫星连接地面控制站通信模块，机载语音电台的外部连接塔台管理系统的第一通信端。
前述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法中，所述机载语音电台和飞控一体机之间经无人机语音编码解码单元相互连接。
前述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法中，所述地面控制站通信模块包括指挥控制单元，指挥控制单元的一侧经卫通地面网络终端连接中继卫星，指挥控制单元的另一侧经地面语音编码解码单元连接第二通信端。
前述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法中，所述第一通信端和第二通信端的外部均连接有语音电台。
前述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法中，所述塔台管理系统经地面电台天线连接机载语音电台。
前述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法中，所述飞控一体机经定装组件连接无人运输机，所述定装组件包括连接无人运输机的固定座和连接飞控一体机的滑动架，所述固定座的两侧并排设有若干卡合座，卡合座和固定座之间形成滑槽，固定座的底部设有卡槽，所述滑动架上设有与卡合座配合的开口，滑动架的两侧连接滑槽，滑动架的底部连接卡槽。
前述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法中，所述固定座上设有弹簧碰珠，所述滑动架上设有横向槽，横向槽内滑动连接有销杆，销杆的端部经压簧连接滑动架，销杆上设有位于横向槽内的压合面。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
(1)本发明通过对无人机通信模块和地面控制站通信模块的结构限定，使得地面控制站能够通过中继卫星实现对无人机通信模块的连接，再利用无人机通信模块将地面控制站经解码和编码后形成可识别的数字化语音数据并传输给塔台管理系统；同理，塔台管理系统也能够按相同方式实现与地面控制站的双向通信，从而有效解决了地面控制站和空管人员的实时通话，提高了物流无人机的稳定性和普及性。
(2)本发明通过滑动架和固定座的配合，使得现有飞控一体机能够通过螺钉预装在滑动架上，并利用滑动架和固定座的配合连接实现对飞控一体机的固定，从而使其能够适用于现有安装结构的飞控一体机，提高本发明的适用性；且利用滑动架和固定座的相互扣合进行固定的方式，使得飞控一体机在拆装时还不会对其外部的连接线形成干涉，进一步提高对飞控一体机的固定效果；
(3)通过卡合座、卡槽和开口的配合，使得滑动架能够从正面扣入固定座后通过竖直方向的滑动实现固定，进而避免飞控一体机在拆卸时的旋转和翻折，降低对飞控一体机的拆装难度；通过弹簧碰珠、横向槽和销杆的配合，使得滑动架在安装到位后还可以通过弹簧碰珠对其进行限位，避免飞控一体机在高度方向的晃动；当飞控一体机在拆卸时，只需通过按压销杆便能够使弹簧碰珠受压回缩，从而顺利取出飞控一体机，进一步提高对飞控一体机的拆装便利度；
所以，本发明能够实现地面控制站与外部空管单位的远程通信，并方便对飞控一体机的拆装。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是滑动架和飞控一体机的连接结构图；
图3是滑动架和固定座的连接结构图；
图4是图3的A向剖视图。
附图标记：100-无人机通信模块，101-飞控一体机，102-机载卫通终端，103-机载语音电台，104-无人机语音编码解码单元，200-地面控制站通信模块，201-指挥控制单元，202-卫通地面网络终端，203-地面语音编码解码单元，204-第二通信端，300-中继卫星，400-塔台管理系统，401-第一通信端，402-地面电台天线，500-语音电台，600-固定座，601-卡合座，602-滑槽，603-卡槽，604-弹簧碰珠，700-滑动架，701-开口，702-横向槽，703-销杆，704-压簧，705-压合面。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例：一种大型无人运输机超视距语音对话方法，包括以下步骤：
①将地面控制站发出的语音信息进行数字化编码后发送至指挥控制单元；
②由指挥控制单元对语音编码数据进行重组，并上传至无人机；
③无人机内的无人机通信模块接收到语音数据后，通过飞控一体机对该语音数据进行解码和重新编译，形成数字化语音数据后向外广播；
④由空管或塔台工作人员接收到数字化语音数据，实现超视距语音对话。
所述一种大型无人运输机超视距语音对话方法还包括对话机构，所述对话机构，构成如图1所示，包括相互连接的无人机通信模块100和地面控制站通信模块200，无人机通信模块100设置在无人运输机上，地面控制站通信模块200设置在地面控制舱内，所述无人机通信模块100包括飞控一体机101，飞控一体机101为现有无人机所用的飞机控制系统，飞控一体机101的外部分别连接有机载卫通终端102和机载语音电台103，机载卫通终端102的外部经中继卫星300连接地面控制站通信模块200，机载语音电台103的外部连接塔台管理系统400的第一通信端401，塔台管理系统400设置在空管塔台内，塔台管理系统400经地面电台天线402连接机载语音电台103。
所述机载语音电台103和飞控一体机101之间经无人机语音编码解码单元104相互连接。
所述地面控制站通信模块200包括指挥控制单元201，指挥控制单元201的一侧经卫通地面网络终端202(卫通通信系统TCP/UDP)连接中继卫星300，指挥控制单元201的另一侧经地面语音编码解码单元203连接第二通信端204，第一通信端401和第二通信端204均可选择麦克风，所述第一通信端401和第二通信端204的外部连接有语音电台500，操作人员或空管通过语音电台500在第一通信端401和第二通信端204进行通话。
所述飞控一体机101经定装组件连接无人运输机，所述定装组件包括连接无人运输机的固定座600和连接飞控一体机101的滑动架700，滑动架700经螺钉连接飞控一体机101的背部，所述固定座600的两侧并排设有若干卡合座601，卡合座601和固定座600之间形成滑槽602，固定座600的底部设有卡槽603，所述滑动架700上设有与卡合座601配合的开口701，滑动架700的两侧连接滑槽602，滑动架700的底部连接卡槽603。
所述固定座600上设有弹簧碰珠604，所述滑动架700上设有横向槽702，横向槽内滑动连接有销杆703，销杆703的端部经压簧704连接滑动架700，销杆703上设有位于横向槽702内的压合面705，压合面705由斜槽和矩形槽相互连接而成，所述弹簧碰珠604的端部延伸至矩形槽内。
本发明的工作原理：本发明在使用时，由地面控制站的无人机控制人员通过第二通信端204发出语音信息，然后由地面语音编码解码单元203将该语音信息进行数字化编码后发送给指挥控制单元201。指挥控制单元201根据无人机遥控遥测协议实现语音编码数据的重组，并由卫通地面网络终端202通过中继卫星300上传至无人机。无人机通信模块100通过机载卫通终端102接收到地面含语音数据的遥控信息，然后由飞控一体机101将数据解码后重新编译成机载解码单元能够识别的数字化语音数据，并通过无人机语音编码解码单元104将数字信号解码发送至机载语音电台103向外广播。空管或塔台工作人员通过地面电台天线402接收到无人机控制人员发出的呼叫，并可按相同方式进行反向通话。从而使本发明能够实现空管/塔台工作人员和无人机操控员的超视距远程实时通话，提高了无人机的飞行和运输稳定性。
所述飞控一体机101在安装时，先将滑动架700上的开口701与固定座600上的卡合座601相互对应后水平放入，使滑动架700的两侧延伸至滑槽602内；然后将飞控一体机101竖直向下移动时滑动架700扣入卡槽603内，同时弹簧碰珠604扣入压合面705内，进而利用弹簧碰珠604和卡槽603的配合对飞控一体机101在高度方向上进行限位，并通过卡合座601对飞控一体机101在水平方向上进行限位，进而保证飞控一体机101在扣合后的固定不动。当作业人员需要取出飞控一体机101时，只需将带有飞控一体机101的滑动架700抓取后按压一侧的销杆703，使销杆703克服压簧704压力并横向移动；销杆703在横向移动后带动压合面705配合移动，使得压合面705和弹簧碰珠604相互挤压并带动弹簧碰珠604收回。弹簧碰珠604收回后失去对滑动架700在高度方向的限位，使作业人员能够将滑动架700反向取出，实现拆装功能。在上述配合下，作业人员对飞控一体机101的拆装工作只需单手便能完成，且拆装过程中无需对其进行旋转或翻折，提高对飞控一体机101的拆装效率并无需对外部连接线进行断开。

Claims (8)

1.一种大型无人运输机超视距语音对话方法，其特征在于,包括以下步骤：
①将地面控制站发出的语音信息进行数字化编码后发送至指挥控制单元；
②由指挥控制单元对语音编码数据进行重组，并上传至无人机；
③无人机内的无人机通信模块接收到语音数据后，通过飞控一体机对该语音数据进行解码和重新编译，形成数字化语音数据后向外广播；
④由空管或塔台工作人员接收到数字化语音数据，实现超视距语音对话。
2.根据权利要求1所述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法，其特征在于：还包括对话机构，所述对话机构包括相互连接的无人机通信模块(100)和地面控制站通信模块(200)，所述无人机通信模块(100)包括飞控一体机(101)，飞控一体机(101)的外部分别连接有机载卫通终端(102)和机载语音电台(103)，机载卫通终端(102)的外部经中继卫星(300)连接地面控制站通信模块(200)，机载语音电台(103)的外部连接塔台管理系统(400)的第一通信端(401)。
3.根据权利要求2所述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法，其特征在于：所述机载语音电台(103)和飞控一体机(101)之间经无人机语音编码解码单元(104)相互连接。
4.根据权利要求2所述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法，其特征在于：所述地面控制站通信模块(200)包括指挥控制单元(201)，指挥控制单元(201)的一侧经卫通地面网络终端(202)连接中继卫星(300)，指挥控制单元(201)的另一侧经地面语音编码解码单元(203)连接第二通信端(204)。
5.根据权利要求4所述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法，其特征在于：所述第一通信端(401)和第二通信端(204)的外部均连接有语音电台(500)。
6.根据权利要求2所述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法，其特征在于：所述塔台管理系统(400)经地面电台天线(402)连接机载语音电台(103)。
7.根据权利要求2所述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法，其特征在于：所述飞控一体机(101)经定装组件连接无人运输机，所述定装组件包括连接无人运输机的固定座(600)和连接飞控一体机(101)的滑动架(700)，所述固定座(600)的两侧并排设有若干卡合座(601)，卡合座(601)和固定座(600)之间形成滑槽(602)，固定座(600)的底部设有卡槽(603)，所述滑动架(700)上设有与卡合座(601)配合的开口(701)，滑动架(700)的两侧连接滑槽(602)，滑动架(700)的底部连接卡槽(603)。
8.根据权利要求7所述的一种大型无人运输机超视距语音对话方法，其特征在于：所述固定座(600)上设有弹簧碰珠(604)，所述滑动架(700)上设有横向槽(702)，横向槽内滑动连接有销杆(703)，销杆(703)的端部经压簧(704)连接滑动架(700)，销杆(703)上设有位于横向槽(702)内的压合面(705)。
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