CN117173966A - 一种无人机驾驶训练系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无人机驾驶训练系统及方法，其中系统包括：驾驶台；座椅，设置在驾驶台上；操作杆，设置在驾驶台上；显示单元，正对座椅设置；主控设备，用于控制显示单元显示仿真训练视频，主控设备还存储有训练人员预先通过操作杆输入的操作指令并实时获取仿真训练视频中无人机的状态数据，当状态数据达到极限数据时，通过显示单元提示训练人员是否启动操作指令，如果训练人员选择是，则响应训练人员的快捷操作启动操作指令。本申请在不需要快速判断和操作时使训练人员预先输入操作指令，当无人机遇到紧急情况需要在短时间内做出大量操作时再通过快捷操作的方式启动操作指令，提高了无人机的生存率和任务执行的效率。

Description

一种无人机驾驶训练系统及方法

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机驾驶训练系统及方法。

背景技术

无人机是无人驾驶飞行器的统称，相对于有人驾驶飞行器，即有人机来说，无人机不需要设计驾驶员座舱，因此生产制造和维护的成本都大大降低，同时也有利于确保驾驶员的安全。

和有人机一样，无人机驾驶员在驾驶真实的无人机之前也需要进行训练。一般情况下训练都会经历仿真训练和实机训练两个阶段，仿真训练是利用各种仿真训练设备让驾驶员感受较为真实的驾驶环境，并采用互动的方式通过仿真视频进行模拟训练。目前在仿真训练阶段都会采用模拟真实驾驶舱的训练设备，并利用显示器展示仿真视频，而且在一些训练设备中还会模拟无人机的动作，对驾驶员进行相应的姿态调整，以期达到真实的驾驶感受，例如CN217333514U和CN217333515U。

然而，和有人机不同，在实际驾驶中驾驶员并不会和无人机一同出动，仅需要在地面控制中心对无人机进行远程控制，因此也就不需要感受无人机的姿态。而且，在响应无人机的姿态对驾驶员的姿态进行调整时，将会导致驾驶员的判断和操作受到影响，对任务的执行造成不利影响。

发明内容

本申请实施例提供了一种无人机驾驶训练系统及方法，用以解决现有技术中按照无人机的姿态对驾驶员的姿态进行调整导致驾驶员的判断和操作受到影响的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种无人机驾驶训练系统，包括：

驾驶台；

座椅，设置在驾驶台上；

操作杆，设置在驾驶台上靠近座椅的位置；

显示单元，正对座椅设置；

主控设备，与显示单元和操作杆均电连接，主控设备用于控制显示单元显示仿真训练视频，主控设备还存储有训练人员预先通过操作杆输入的操作指令，在显示仿真训练视频时，主控设备实时获取仿真训练视频中无人机的状态数据，当状态数据达到极限数据时，通过显示单元提示训练人员是否启动操作指令，如果训练人员选择是，则响应训练人员的快捷操作启动操作指令。

另一方面，本申请实施例还提供了一种无人机驾驶训练方法，包括：

显示仿真训练视频；

实时获取仿真训练视频中无人机的状态数据；

当状态数据达到极限数据时，提示训练人员是否启动操作指令，如果训练人员选择是，则响应训练人员的快捷操作启动操作指令。

本申请中的一种无人机驾驶训练系统及方法，具有以下优点：

在不需要快速判断和操作时使训练人员预先输入操作指令，当无人机遇到紧急情况需要在短时间内做出大量操作时再通过快捷操作的方式启动操作指令，提高了无人机的生存率和任务执行的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种无人机驾驶训练系统的组成示意图；

图2为本申请实施例提供的一种无人机驾驶训练方法的流程图。

附图标号说明：100-座椅，110-驾驶台，111-旋转驱动单元，120-台阶，200-显示单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种无人机驾驶训练系统的结构示意图。本申请实施例提供了一种无人机驾驶训练系统，包括：

驾驶台110；

座椅100，设置在驾驶台110上；

操作杆，设置在驾驶台110上靠近座椅100的位置；

显示单元200，正对座椅100设置；

主控设备，与显示单元200和操作杆均电连接，主控设备用于控制显示单元200显示仿真训练视频，主控设备还存储有训练人员预先通过操作杆输入的操作指令，在显示仿真训练视频时，主控设备实时获取仿真训练视频中无人机的状态数据，当状态数据达到极限数据时，通过显示单元200提示训练人员是否启动操作指令，如果训练人员选择是，则响应训练人员的快捷操作启动操作指令。

示例性地，操作杆可以由训练人员的手和脚操作，用于控制仿真训练视频中无人机的方向、速度以及攻击或防御操作等。

在本申请的实施例中，状态数据可以采用加速度，该加速度可以由主控设备根据训练人员对操作杆的操作数据以及无人机的性能数据计算得到，例如在直线飞行时根据无人机的加速能力以及操作人员对油门的操作深度确定加速度，或者在无人机调整方向时根据无人机的加速能力、操作人员对油门的操作深度以及操作人员对方向的调整量综合确定加速度。当确定加速度后，可以将其实时显示在显示单元200上。在其他的实施例中，状态数据还可以采用速度。

当状态数据较大，说明无人机处在状态快速变化的过程，此时虽然无人机的状态变化不会影响训练人员的操作和判断，但是留给训练人员的操作和判断时间非常短，如果要做出正确的操作，就要求训练人员在很短的事件内进行大量操作，而且各个操作的顺序也要确保正确。这无疑加大了训练人员的操作难度，而本申请可以使训练人员在遇到紧急情况之前就提前输入各种应对的操作指令，这些操作指令可以是对无人机的多个执行部件按顺序设定的控制指令，例如遇到敌方导弹锁定后，训练人员需要在短时间内做出拉高和释放干扰弹等一系列操作，甚至还需要关闭发动机，训练人员可以提前通过操作杆设定各个控制指令的参数，并将这些控制指令设定执行顺序以及触发的时间间隔等，设置完成的操作指令可以命名为防御指令，并存储在主控设备中。当在发生紧急情况需要做出紧急操作时，训练人员可以通过快捷操作的方式快速触发防御指令按顺序执行。

进一步地，为了确保操作指令的顺利设置和触发，操作杆上具有指令输入按键和快捷操作按键，指令输入按键用于在仿真训练视频中无人机的状态数据未达到极限数据时响应训练人员的操作输入操作指令，快捷操作按键用于在仿真训练视频中无人机的状态数据达到极限数据时响应训练人员的操作启动操作指令。

上述的指令输入按键和快捷操作按键可以共用，例如在状态数据未达到极限数据时，可以采用某个或某多个按键作为指令输入按键，而在状态数据达到极限数据时，可以将原本用作指令输入的按键作为快捷操作按键。应理解，为了提高快捷操作的效率，快捷操作按键的操作复杂度应尽可能低，最多在2～3次操作之内就能完成对操作指令的选择和启动。

在一中可能的实施例中，显示单元200包括中心显示单元和边缘显示单元，边缘显示单元围绕中心显示单元设置，当仿真训练视频中无人机的状态数据未达到极限数据时，主控设备仅控制中心显示单元显示仿真训练视频，当仿真训练视频中无人机的状态数据达到极限数据时，主控设备还控制边缘显示单元显示中心显示单元显示范围以外的视频。

示例性地，边缘显示单元可以采用和中心显示单元大小相同的显示单元，边缘显示单元可以通过支架设置在中心显示单元的上侧、下侧、左侧或右侧等位置，为了突出中心显示单元的位置，应在中心显示单元的相对两侧对称设置边缘显示单元，例如在中心显示单元的上侧和下侧、或左侧和右侧同时设置。

在本申请的实施例中，中心显示单元为训练人员坐在座椅100上时水平高度和眼睛相当的显示单元，训练人员不需要转动颈部就可以查看中心显示单元的全部信息。当发生紧急情况时，往往机会转瞬即逝，因此训练人员需要更大的视野来获取更多的有用信息，此时可以将边缘显示单元开启，将所有的边缘显示单元和中心显示单元拼接形成更大的显示范围。

进一步地，在控制边缘显示单元显示视频后，主控设备持续监测仿真训练视频中无人机的状态数据是否降低至极限数据以下，如果是，则在设定的时间达到后关闭边缘显示单元。

由于驾驶无人机执行任务的过程中态势瞬息万变，未发生的情况是无法预测的，当眼前的紧急状态接触后，不代表后面一段时间内都不会再出现紧急情况，而当再次出现紧急情况时再开启边缘显示单元，就有可能错过很多机会。因此本申请在紧急状态解除后的一段时间再关闭边缘显示单元。而且在关闭边缘显示单元的计时时间段内，主控设备会对状态数据进行持续监测，一旦又出现了紧急情况，那么计时将中断，直到新出现的紧急情况解除后再开始计时。

在一中可能的实施例中，座椅100水平转动设置在驾驶台110上，驾驶台110上设置有旋转驱动单元111，旋转驱动单元111的驱动轴与座椅100连接，座椅100上设置有启动单元，启动单元与旋转驱动单元111电连接，当启动单元被触发后，旋转驱动单元111带动座椅100转动180度至背对显示单元200，当启动单元被再次触发后，旋转驱动单元111带动座椅100转动180度至正对显示单元200。

示例性地，由于边缘显示单元的存在，导致驾驶台110需要高于地面，因此训练人员在登上驾驶台110后由于驾驶台110狭小的空间无法很容易的坐在座椅100上，因此本申请采用由旋转驱动单元111控制的座椅100，当不使用时座椅100处在正对显示单元200的状态，训练人员可以从驾驶台110远离显示单元200一端设置的台阶120登上驾驶台110，然后按下设置在座椅100上的启动单元，旋转驱动单元111即开始工作以带动座椅100水平转动180度，至背对显示单元，此时训练人员可以很方便的坐在座椅100上，然后再次操作启动单元，旋转驱动单元111即再次工作以和原旋转方向相同或相反的方向再次水平转动180度，使座椅100带着训练人员转动至正对显示单元200。

在本申请的实施例中，由于不同状态下训练人员和座椅100的相对位置不同，因此可以在座椅100上的不同位置，例如扶手和靠背的背部同时设置启动单元，以方便训练人员操作。

本申请实施例还提供了上述无人机驾驶训练系统的训练方法，如图2所示，该方法包括：

S200，显示仿真训练视频；

S210，实时获取仿真训练视频中无人机的状态数据；

S220，当状态数据达到极限数据时，提示训练人员是否启动操作指令，如果训练人员选择是，则响应训练人员的快捷操作启动操作指令。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种无人机驾驶训练系统，其特征在于，包括：

驾驶台(110)；

座椅(100)，设置在所述驾驶台(110)上；

操作杆，设置在所述驾驶台(110)上靠近所述座椅(100)的位置；

显示单元(200)，正对所述座椅(100)设置；

主控设备，与所述显示单元(200)和操作杆均电连接，所述主控设备用于控制所述显示单元(200)显示仿真训练视频，所述主控设备还存储有训练人员预先通过所述操作杆输入的操作指令，在显示所述仿真训练视频时，所述主控设备实时获取所述仿真训练视频中无人机的状态数据，当所述状态数据达到极限数据时，通过所述显示单元(200)提示训练人员是否启动所述操作指令，如果训练人员选择是，则响应训练人员的快捷操作启动所述操作指令。

2.根据权利要求1所述的一种无人机驾驶训练系统，其特征在于，所述操作杆上具有指令输入按键和快捷操作按键，所述指令输入按键用于在所述仿真训练视频中无人机的状态数据未达到所述极限数据时响应训练人员的操作输入所述操作指令，所述快捷操作按键用于在所述仿真训练视频中无人机的状态数据达到所述极限数据时响应训练人员的操作启动所述操作指令。

3.根据权利要求1所述的一种无人机驾驶训练系统，其特征在于，所述操作指令包括对无人机多个执行部件按顺序设定的控制指令。

4.根据权利要求1所述的一种无人机驾驶训练系统，其特征在于，所述显示单元(200)包括中心显示单元和边缘显示单元，所述边缘显示单元围绕所述中心显示单元设置，当所述仿真训练视频中无人机的状态数据未达到所述极限数据时，所述主控设备仅控制所述中心显示单元显示所述仿真训练视频，当所述仿真训练视频中无人机的状态数据达到所述极限数据时，所述主控设备还控制所述边缘显示单元显示所述中心显示单元显示范围以外的视频。

5.根据权利要求4所述的一种无人机驾驶训练系统，其特征在于，在控制所述边缘显示单元显示视频后，所述主控设备持续监测所述仿真训练视频中无人机的状态数据是否降低至所述极限数据以下，如果是，则在设定的时间达到后关闭所述边缘显示单元。

6.根据权利要求1所述的一种无人机驾驶训练系统，其特征在于，所述座椅(100)水平转动设置在所述驾驶台(110)上，所述驾驶台(110)上设置有旋转驱动单元(111)，所述旋转驱动单元(111)的驱动轴与所述座椅(100)连接，所述座椅(100)上设置有启动单元，所述启动单元与所述旋转驱动单元(111)电连接，当所述启动单元被触发后，所述旋转驱动单元(111)带动所述座椅(100)转动180度至背对所述显示单元(200)，当所述启动单元被再次触发后，所述旋转驱动单元(111)带动所述座椅(100)转动180度至正对所述显示单元(200)。

7.根据权利要求1所述的一种无人机驾驶训练系统，其特征在于，所述驾驶台(110)的一端设置有台阶(120)。

8.一种无人机驾驶训练方法，其特征在于，包括：

显示仿真训练视频；

实时获取所述仿真训练视频中无人机的状态数据；

当所述状态数据达到极限数据时，提示训练人员是否启动操作指令，如果训练人员选择是，则响应训练人员的快捷操作启动所述操作指令。