CN206991121U - 一种飞行器姿态感知系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种飞行器姿态感知系统,包括传感器若干个、姿态感知单元、数据发射单元、数据接收单元、数据处理单元、姿态分析单元、飞行区域三维数据云图计算机、飞行器坐标位置传感器和数据显示终端；所述姿态感知单元将各个传感器传送过来的数据进行感知与分析，然后通过数据发射单元和数据接收单元传递给数据处理单元；所述数据处理单元结合飞行区域三维数据云图计算机提供的空间数据信息和飞行器坐标位置传感器提供的GPS信号对接收到的数据进行处理，将飞行器的姿态与空间位置进行整合，然后将整合结果输出到数据显示终端。本实用新型可对飞行器进行精确的姿态感知及定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种飞行器姿态感知系统，用于飞行器动作/轨迹感知、预警、与标准动作/轨迹对比分析、操作建议、培训教学，属于飞行器控制技术领域。
背景技术
在航空飞行器领域，不管是民航飞机、军用飞机、无人机、通用航空器、轻型运动类航空器还是航空模型，基本上都能够通过姿态传感器、自动驾驶仪来实现部分动态感知及自主驾驶功能。但是，到目前为止，尚没有明确的技术手段来实现飞行器在精确的预设姿态/轨迹下飞行，经过分析，要实现这样的功能，需突破以下几方面：
1、形成完整的数据分析功能性部件；
2、形成完整的数据链支持；
3、多种形式的数据呈现方式及分析结果。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种飞行器姿态感知系统，不仅可以实现飞行器某一阶段姿态的完全感知及精确定位，而且可以实现实时三维动画呈现，并与标准动作/轨迹进行对比，指出差异并提出改出/改进信息。
本实用新型采用的技术方案是这样的：
一种飞行器姿态感知系统,包括传感器若干个、姿态感知单元、数据发射单元、数据接收单元、数据处理单元、姿态分析单元、飞行区域三维数据云图计算机、飞行器坐标位置传感器和数据显示终端；
所述传感器包括速度/加速度传感器、多自由度加速度传感器、高度/高度变化率传感器；
所述姿态感知单元包括数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块，所述数据采集模块接收从各个传感器传送过来的数据，所述数据处理模块基于遗传算法及差分技术对飞行器微小姿态变化进行感知与分析，然后将结果通过数据输出模块输出到数据发射单元进行数据发射；
所述数据接收单元接收数据发射单元发射的数据，并作预处理、解析、滤波，然后传递给数据处理单元；
所述数据处理单元结合飞行区域三维数据云图计算机提供的空间数据信息和飞行器坐标位置传感器提供的GPS信号对接收到的数据进行处理，将飞行器的姿态与空间位置进行整合，然后将整合结果输出到数据显示终端。
作为优选，所述飞行区域三维数据云图计算机包括激光扫描设备、三维图像处理系统和三维云图输出模块，所述激光扫描设备将飞行器所在空间进行激光扫描，生成以飞行器坐标位置传感器提供的GPS信号为基准的三维数据云图。
所述数据显示终端在其显示屏幕上显示飞行器的实时三维模拟动画、飞行技术状态的评估结果、对飞行的改进或优化建议、将飞行轨迹或姿态与标准轨迹或姿态进行对比分析的结果。根据需要，还可以在数据显示终端里面设置相应功能模块，输出更多的结果。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、可在飞行器的一些特殊航段，如末端进近，进行精确的姿态感知及定位，以避免人才操作失误及事故的发生；
2、可对飞行器在训练、作战及多机模拟空战状态下的的飞行姿态或飞行轨迹进行精确感知，并分析战术技战动作的完成度，从而有效提升飞行训练水平；
3、可用于教练示范、学员操作的飞机姿态之间的差异分析，还可与标准大纲动作进行对比，提升飞行教学水平及质量；
4、可用于航空运动赛事，对轻型运动类飞行器、航空模型的精确动作/轨迹进行实时仿真分析，辅助裁判人员对选手的动作进行评分，提升比赛运动评分的科技性及准确度；
5、为个人娱乐飞行提供实时动作再现，提升航空娱乐飞行的质量及效益；
6、系统结构简单、功能集成度高，便于与现有飞行器控制、测控系统的集成，实现精确的飞行器姿态/轨迹感知与分析。
附图说明
图1是本实用新型的原理示意图。
图中标记：1为传感器,2为姿态感知单元,3为数据发射单元,4为数据接收单元,5为数据处理单元,6为姿态分析单元,7为飞行区域三维数据云图计算机,8为飞行器坐标位置传感器,9为数据显示终端。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
实施例：
如图1所示，一种飞行器姿态感知系统,包括传感器1若干个、姿态感知单元2、数据发射单元3、数据接收单元4、数据处理单元5、姿态分析单元6、飞行区域三维数据云图计算机7、飞行器坐标位置传感器8和数据显示终端9；
所述传感器1包括速度/加速度传感器、多自由度加速度传感器、高度/高度变化率传感器；
所述姿态感知单元包括数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块，所述数据采集模块接收从各个传感器1传送过来的数据，所述数据处理模块基于遗传算法及差分技术对飞行器微小姿态变化进行感知与分析，然后将结果通过数据输出模块输出到数据发射单元3进行数据发射；
所述数据接收单元4接收数据发射单元3发射的数据，并作预处理、解析、滤波，然后传递给数据处理单元5；
所述数据处理单元5结合飞行区域三维数据云图计算机7提供的空间数据信息和飞行器坐标位置传感器8提供的GPS信号对接收到的数据进行处理，将飞行器的姿态与空间位置进行整合，然后将整合结果输出到数据显示终端9。
所述飞行区域三维数据云图计算机7包括激光扫描设备、三维图像处理系统和三维云图输出模块，所述激光扫描设备将飞行器所在空间进行激光扫描，生成以飞行器坐标位置传感器8提供的GPS信号为基准的三维数据云图。
Claims (1)
1.一种飞行器姿态感知系统,其特征在于:包括传感器（1）若干个、姿态感知单元（2）、数据发射单元（3）、数据接收单元（4）、数据处理单元（5）、姿态分析单元（6）、飞行区域三维数据云图计算机（7）、飞行器坐标位置传感器（8）和数据显示终端（9）；
所述传感器（1）包括速度/加速度传感器、多自由度加速度传感器、高度/高度变化率传感器；
所述姿态感知单元包括数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块，所述数据采集模块接收从各个传感器（1）传送过来的数据，所述数据处理模块基于遗传算法及差分技术对飞行器微小姿态变化进行感知与分析，然后将结果通过数据输出模块输出到数据发射单元（3）进行数据发射；
所述数据接收单元（4）接收数据发射单元（3）发射的数据，并作预处理、解析、滤波，然后传递给数据处理单元（5）；
所述数据处理单元（5）结合飞行区域三维数据云图计算机（7）提供的空间数据信息和飞行器坐标位置传感器（8）提供的GPS信号对接收到的数据进行处理，将飞行器的姿态与空间位置进行整合，然后将整合结果输出到数据显示终端（9）；
所述飞行区域三维数据云图计算机（7）包括激光扫描设备、三维图像处理系统和三维云图输出模块，所述激光扫描设备将飞行器所在空间进行激光扫描，生成以飞行器坐标位置传感器（8）提供的GPS信号为基准的三维数据云图。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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