CN210954739U

CN210954739U - 一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端

Info

Publication number: CN210954739U
Application number: CN201922055358.5U
Authority: CN
Inventors: 张帅; 刘冰; 魏春燕; 倪朝旭
Original assignee: China Aeronautical Radio Electronics Research Institute
Current assignee: China Aeronautical Radio Electronics Research Institute
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2029-11-25

Abstract

本实用新型公开了一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，包含结构框架、计算显示模块、操控模块、接口模块、电源模块，结构框架的前面板两侧各有2个操控模块安装位置，操控模块安装位置内提供与操控模块连接的圆形航空连接器；计算显示模块上搭载处理器、液晶屏、mSATA电子盘、无线wifi模块、接口转换模块，接口转换模块与接口模块进行交互并完成格式转换，处理器与液晶屏、mSATA电子盘、无线wifi模块、接口转换模块、操控模块进行数据交互；液晶屏同时还嵌入在结构框架上的显示屏安装位置；电源模块负责为整个手持式通用无人机指挥控制硬件终端供电。本实用新型终端结构紧凑、体较小、重量轻，携带方便，可由单兵装备使用。

Description

一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端

技术领域

本实用新型涉及无人机控制技术领域，尤其涉及一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端。

背景技术

中小型无人机具有尺寸小、费用低、使用灵活等特点，在战场监视、目标搜索、毁伤评估等军事领域应用广泛，随着各种用途无人机的出现，其应用领域不断扩展，使用环境也愈加复杂，无人机指挥控制设备面临着体积大、机动性低、功耗高、通用性差等问题。

因此，我们提出了一种体积小、机动性高、功耗低、通用性强的手持式无人机指挥控制硬件终端，解决在野外复杂环境下传统无人机指挥控制设备无法正常使用的难题。

发明内容

针对单兵野外复杂使用环境，本实用新型的目的在于提出一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，该手持式通用无人机指挥控制硬件终端结构紧凑、体较小、重量轻，携带方便，可由单兵装备使用。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，包含结构框架1、计算显示模块、操控模块、接口模块、电源模块；

结构框架1的前面板两侧各有2个操控模块安装位置2，操控模块安装位置2内提供与操控模块连接的圆形航空连接器，结构框架1的前面板的中间区域设计有显示屏安装位置3；

接口模块放置在结构框架1的一侧侧边上；

计算显示模块、电源模块放置在结构框架1内部；

计算显示模块采用一体化主控板，主控板上搭载处理器、液晶屏、mSATA电子盘、无线wifi模块、接口转换模块，接口转换模块与接口模块进行交互并完成格式转换，处理器与液晶屏、mSATA电子盘、无线wifi模块、接口转换模块、操控模块进行数据交互；液晶屏同时还嵌入在结构框架1上的显示屏安装位置3；

电源模块负责为整个手持式通用无人机指挥控制硬件终端供电。

优选地，结构框架1由高强度铝合金一体加工而成。

优选地，结构框架1的背面安装有手持腕带，结构框架1四角采用硅胶垫脚包覆。

优选地，液晶屏采用亮度可自动调节的高亮屏，液晶屏前加装屏蔽玻璃视窗及可触摸防眩光屏。

优选地，操控模块包含两自由度摇杆、按键、油门杆、旋钮、方向键，根据实际需求选择四个放入操控模块安装位置2。

优选地，接口模块包括网络接口、RS422串口、USB、音频接口，接口转换模块包含网络芯片、输入输出芯片、USB-HUB芯片、音频芯片，网络接口与网络芯片连接，RS422接口与输入输出芯片连接，USB接口与USB-HUB芯片连接。

优选地，电源模块包括电池组、电源转换模块，电池组安装于结构框架1的背部，由盖板压紧固定，电源转换模块用于过流保护、过压保护、过充保护、过放保护、短路保护、过载保护、过温保护。

优选地，电池组为磷酸铁锂电池。

本发明的有益效果在于：

本实用新型涉及的手持式通用无人机指挥控制硬件终端采用模块化设计，即插即用、配置灵活、携带方便、用途广泛，可以满足多型无人机指挥控制系统的硬件需求，可推广应用于线路巡检、森林防火、地质勘测等民用领域。

附图说明

图1为手持式通用无人机指挥控制硬件终端的外形结构示意图。

图2为手持式通用无人机指挥控制硬件终端的结构框图。

图3为手持式通用无人机指挥控制硬件终端的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例所示的一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端是一款便携式手持设备，具有尺寸小、重量轻、便于携带等优点。手持式通用无人机指挥控制硬件终端由结构框架1、通用的计算显示模块、用户可配置的操控模块、可扩展的接口模块、可替换的电源模块等组成。

手持式通用无人机指挥控制硬件终端的外形结构如图1所示，结构框架1采用人体工学设计，利用计算机辅助设计软件CATIA进行模拟仿真，手感舒适，可长时间双手握持操作。为满足野外使用环境，结构框架1主要由高强度铝合金一体加工而成，整体结构强度高；结构框架1的前面板两侧各设计有2个可自定义的操控模块安装位置2，操控模块安装位置2内提供与操控模块连接的圆形航空连接器，可以使用螺丝将操控模块固定进操控模块安装位置2内；结构框架1的前面板的中间区域设计有显示屏安装位置3；考虑到设备的使用方便性，结构框架1的背面安装有手持腕带；考虑到设备的使用安全性，结构框架1四角采用硅胶垫脚包覆；在结构框架1上铣密封槽，密封槽中粘接导电橡胶条，实现整机的密封与导通。

通用的计算显示模块、用户可配置的操控模块、可扩展的接口模块、可替换的电源模块均为独立模块，在出现故障时，可进行独立替换，维护性好。各模块连接框图如图2所示。

计算显示模块放置在结构框架内部，采用一体化主控板，主控板上搭载有：

·Intel高性能低功耗的处理器(Intel i7 3517U)；

·液晶屏，为满足野外强光照射下使用，液晶屏采用亮度可自动调节的高亮屏；为满足复杂电磁环境下使用，液晶屏前加装高屏蔽效能的屏蔽玻璃视窗及可触摸防眩光屏(5线电阻式)，保证电磁兼容效果的同时仍可手指触屏操作；液晶屏显示处理器发送过来的数据，将用户在液晶屏上的操作发送给液晶屏。液晶屏同时还嵌入在结构框架1上的显示屏安装位置3。

·128GB容量的mSATA电子盘，该mSATA电子盘尺寸小，具备较强的抗震性和稳定性；处理器对mSATA电子盘进行读写操作。

·无线wifi模块，根据处理器的控制实现手持式通用无人机指挥控制硬件终端与无人机以及其它设备的无线通信、数据共享；

·GPS/北斗模块，可进行实时定位，并将定位信息发送给处理器；

·接口转换模块，包含网络芯片Intel82579LM、输入输出芯片(SISO)、USB-HUB芯片、音频芯片(CODEC ALC269)等，各自负责对应数据类型的转换，并与处理器进行交互。

计算显示模块原理框图如图3所示。

操控模块按照功能分区，设计了两自由度摇杆、按键、油门杆、旋钮、方向键等操控模块，所有操控模块的大小、物理接口保持一致，可在手持结构框架提供的四个操控模块安装位置2上自行安装，并进行在线配置，满足不同使用需求。操控模块的四周留有导电胶条槽，可有效提高安装后整机的电磁屏蔽性及防水性。

操控模块通过F102系列圆形航空连接器与计算显示模块连接并进行RS422通信，计算显示模块上的处理器可对操控模块进行自动识别，在线加载对应配置文件，可实现即插即用。同时配置文件支持自定义修改，用户可根据需求对操控模块进行设置。

接口模块设置在结构框架1的一侧侧边上，主要包括对外提供的网络接口、RS422串口、USB、音频接口等接口，均采用行业标准的接口定义。为满足野外恶劣环境使用，对外接口均采用耐高温、满足IP68防水等级的F102系列航空连接器。其中网络接口与计算显示模块中的网络芯片Intel82579LM连接，RS422接口与计算显示模块中的输入输出芯片(SIO)连接，USB接口与计算显示模块中的USB-HUB连接，音频接口与计算显示模块中的音频芯片(CODECALC269)连接。具体连接如图3所示。

手持式控制终端通过网络接口与外部网络连接，接收发送网络数据；通过RS422串口与外部串口设备连接，接收发送串口数据；USB接口可用于扩展键盘、鼠标或其他USB类设备；音频口可连接耳麦或其他音频设备采集/播放音频。

电源模块包括电池组、电源转换模块。电源转换模块设置在结构框架1的内部，采用具备过流保护、过压保护、过充保护、过放保护、短路保护、过载保护、过温保护等功能的已有成熟产品；电池组选用磷酸铁锂电池，无爆炸危险，安全性高，且无记忆现象，可随充随用，使用寿命长。电池组安装于结构框架1的背部，由盖板压紧固定，拆掉电池盖板可以完成电池组的更换。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，包含结构框架(1)、计算显示模块、操控模块、接口模块、电源模块，其特征在于：

结构框架(1)的前面板两侧各有2个操控模块安装位置(2)，操控模块安装位置(2)内提供与操控模块连接的圆形航空连接器，结构框架(1)的前面板的中间区域设计有显示屏安装位置(3)；

接口模块放置在结构框架(1)的一侧侧边上；

计算显示模块、电源模块放置在结构框架(1)内部；

计算显示模块采用一体化主控板，主控板上搭载处理器、液晶屏、mSATA电子盘、无线wifi模块、接口转换模块，接口转换模块与接口模块进行交互并完成格式转换，处理器与液晶屏、mSATA电子盘、无线wifi模块、接口转换模块、操控模块进行数据交互；液晶屏同时还嵌入在结构框架(1)上的显示屏安装位置(3)；

2.根据权利要求1所述的一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，其特征在于结构框架(1)由高强度铝合金一体加工而成。

3.根据权利要求1所述的一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，其特征在于结构框架(1)的背面安装有手持腕带，结构框架(1)四角采用硅胶垫脚包覆。

4.根据权利要求1所述的一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，其特征在于液晶屏采用亮度可自动调节的高亮屏，液晶屏前加装屏蔽玻璃视窗及可触摸防眩光屏。

5.根据权利要求1所述的一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，其特征在于操控模块包含两自由度摇杆、按键、油门杆、旋钮、方向键，根据实际需求选择四个放入操控模块安装位置(2)。

6.根据权利要求1所述的一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，其特征在于接口模块包括网络接口、RS422串口、USB、音频接口，接口转换模块包含网络芯片、输入输出芯片、USB-HUB芯片、音频芯片，网络接口与网络芯片连接，RS422接口与输入输出芯片连接，USB接口与USB-HUB芯片连接。

7.根据权利要求1所述的一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，其特征在于电源模块包括电池组、电源转换模块，电池组安装于结构框架(1)的背部，由盖板压紧固定，电源转换模块用于过流保护、过压保护、过充保护、过放保护、短路保护、过载保护、过温保护。

8.根据权利要求1所述的一种手持式通用无人机指挥控制硬件终端，其特征在于电池组为磷酸铁锂电池。