CN217805337U - 飞行控制试验台架及试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行控制试验台架及试验系统，涉及无人机试验技术领域，包括主框体、悬挂组件，悬挂组件包括悬吊在主框体中的固定段、与固定段连接的活动段，活动段用于与无人机可拆卸连接，且活动段受力能够产生形态变化，其中，无人机能够与固定段产生相对转动。如此设置，将需要进行模拟飞行的试验无人机安装连接在悬挂组件上，悬挂在半空中的无人机在控制装置，如遥控台，的操控下进行飞行姿态变化，如方向、偏转角度的变化，活动段在无人机的带动下产生形态变化，以适应无人机与固定段产生的相对转动，解决了现有技术中的试验平台不适用于微缩比样机试验的问题。

Description

飞行控制试验台架及试验系统

技术领域

本实用新型涉及无人机试验技术领域，更具体地说，涉及一种飞行控制试验台架及试验系统。

背景技术

随着现代科技的发展，近年来无人机的发展势头迅猛，各军民科技领域都争先开启了无人机技术的研究开发。无人机的应用已达近百种，涉及农林业、电力、环境保护、国土、海洋、水利等多领域，已经较为成熟的应用场景有航空摄影、农林植保、电力巡检等；还有一些如应急救援、物流配送等正趋于成熟。

在无人机的研发过程中，需要模拟无人机在高温低温、不同风速等情况下，进行俯仰、升降的工况，以对整机进行综合试验，但是，申请人发现，无人机的实体整机的试验过程复杂、安全系数低、试验持续性不高，需要的试验场地往往较大，而且在有限的空间内作飞行任务，由于相对比较狭窄，很容易造成碰撞以致损坏机身，考虑到上述实体机的试验条件创造难度较大、成本高的问题，在实际的学校科研教学、室内试验、任务试验验证情况中，大都会选择无人机的微缩比样机进行试验，而现有技术中的诸多试验平台并不适用于微缩比样机试验。

因此，申请人认为，如何解决现有技术中的试验平台不适用于微缩比样机试验的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种飞行控制试验台架及试验系统，较现有技术中的试验平台其解决了不适用于微缩比样机试验的问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种飞行控制试验台架，包括：

主框体；

悬挂组件，包括悬吊在所述主框体中的固定段、与所述固定段连接的活动段，所述活动段用于与无人机可拆卸连接，且所述活动段受力能够产生形态变化；

其中，无人机能够与所述固定段产生相对转动。

优选地，所述活动段包括万向节公头、与所述万向节公头配合的万向节母头。

优选地，所述活动段还包括与所述万向节母头固接的固定环，所述固定环通过紧固组件与无人机可拆卸连接。

优选地，所述活动段的上端与所述固定段的下端通过联轴器连接。

优选地，还包括沿所述主框体铺设的电控线、位于所述主框体的边角处且用于接入电源的插电接口，所述电控线的第一端用于与无人机电连接，所述电控线的第二端与所述插电接口电连接。

优选地，所述电控线通过滑环与所述悬挂组件连接，且所述电控线的第一端连接有公接头或者母接头。

优选地，所述固定段与所述主框体可拆卸连接。

优选地，所述主框体包括长方体框、安装板，所述安装板位于所述长方体框的顶面的中部且用于与所述悬挂组件连接。

本实用新型还提供了一种飞行控制试验系统，包括上述的飞行控制试验台架。

优选地，还包括用于为无人机提供电力的供电模块。

本实用新型提供的技术方案中，飞行控制试验台架包括主框体、悬挂组件，悬挂组件包括悬吊在主框体中的固定段、与固定段连接的活动段，活动段用于与无人机可拆卸连接，且活动段受力能够产生形态变化，其中，无人机能够与固定段产生相对转动。

如此设置，将需要进行模拟飞行的试验无人机安装连接在悬挂组件上，悬挂在半空中的无人机在控制装置，如遥控台，的操控下进行飞行姿态变化，如方向、偏转角度的变化，活动段在无人机的带动下产生形态变化，以适应无人机与固定段产生的相对转动，由于悬挂式布局，规避了坐式台架可能出现的死区卡死等问题，在无人机质量平衡点与机体中心有偏差时亦可进行正常试验，还可以借此开展容错控制等相关实验，同时，由于无人机一直保持着与悬挂组件的连接关系，保障试验的安全进行，另外，配合编写的程序系统还能进行其他性能测试，大幅提高了无人机系统设计试验的效率，解决了现有技术中的试验平台不适用于微缩比样机试验的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例中飞行控制试验台架的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中悬挂组件与无人机的连接示意图；

图3为本实用新型实施例中悬挂组件的结构示意图。

图1-图3中：

1、固定段；2、活动段；3、联轴器；4、电控线；5、插电接口；6、滑环；7、长方体框；8、安装板；9、公接头；10、无人机；21、万向节公头；22、万向节母头；23、固定环。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本具体实施方式的目的在于提供一种飞行控制试验台架及试验系统，其能够解决现有技术中的试验平台不适用于微缩比样机试验的问题。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

请参考图1-图3，本实施例提供的一种飞行控制试验台架，包括主框体、悬挂组件，悬挂组件包括悬吊在主框体中的固定段1、与固定段1连接的活动段2，活动段2用于与无人机10的顶部中心位置可拆卸连接，且活动段2受力能够产生形态变化，其中，无人机10能够与固定段1产生相对转动，本实施例中以四旋翼无人机为例进行举例说明。

如此设置，将需要进行模拟飞行的试验无人机10安装连接在悬挂组件上，悬挂在半空中的无人机10在控制装置，如遥控台，的操控下进行飞行姿态变化，如方向、偏转角度的变化，活动段2在无人机10的带动下产生形态变化，以适应无人机10与固定段1产生的相对转动，由于悬挂式布局，规避了坐式台架可能出现的死区卡死等问题，在无人机10质量平衡点与机体中心有偏差时亦可进行正常试验，还可以借此开展容错控制等相关实验，同时，由于无人机10一直保持着与悬挂组件的连接关系，保障试验的安全进行，另外，配合编写的程序系统还能进行其他性能测试，如旋翼无人机10硬件在环仿真及代码生成效果测试、姿态环控制器性能测试、目标跟踪镜头对准测试和智能感知系统验证实验，大幅提高了无人机10系统设计试验的效率，解决了现有技术中的试验平台不适用于微缩比样机试验的问题。

作为优选的实施例，请参考图3，设置活动段2包括万向节公头21、与万向节公头21配合的万向节母头22，即万向节母头22为球形槽，万向节公头21为嵌在球形槽中自由转动的球头。

如此设置，万向节母头22连接固定于无人机10中心位置，保证无人机10的静态平衡，操控无人机10飞行姿态变化，无人机10以万向节母头22为中心进行转动，创造偏航角无死区，俯仰角和横滚角死区均大于正常飞行所设定的最大方位角的试验条件，具体地，四旋翼无人机正常飞行过程中横滚角、俯仰角并不会大于45°，该飞行控制试验台架的死区角度为57°，能够满足除特技模式下的任何姿态变化，使仿真测试更具实用性。

作为具体的实施例，设置活动段2还包括与万向节母头22固接的固定环23，固定环23通过紧固组件与无人机10的顶部中心可拆卸连接。

如此设置，能够实现将不同的试验对象无人机10与该飞行控制试验台架快捷装接、拆卸。

更为优选的实施例，设置活动段2的万向节公头21的上端与固定段1的下端通过联轴器3连接，联轴器3的侧面配合止泻螺丝固定。

如此设置，结构简单以最小化死区范围，另外，方便活动段2穿过无人机10的顶端，然后固定环23于无人机10的内侧与无人机10连接，这样能够令无人机10的转动中心点尽可能地位于无人机10中，与无人机10飞行姿态变化的实际情况更贴合，使得试验更具可靠性。

不仅如此，还能够实现，在无人机10调试时先完成姿态环调参后取下无人机10进行位置环调参，保证了位置调参过程中有较好的姿态控制性能，大幅提高了开放式试验的安全系数。

更为具体的实施例，设置主框体为包括长方体框7、安装板8，安装板8位于长方体框7的顶面的中部且用于与悬挂组件安装连接。长方体框7的尺寸可设置为350*330*450。

如此设置，框架结构稳固、简易、易制作，为保证试验安全，主框体为钢制整体结构，不需要自行组装，在使用时，只需将活动段安装到无人机顶部中心预留限位孔中。

进一步地，固定段1与主框体的安装板8可拆卸连接，主框体的安装板8上设有连接孔，通过紧固组件快拆式连接，方便加工及拆卸更换。

更为优选的实施例，设置该飞行控制试验台架还包括沿主框体铺设的电控线4、位于主框体的边角处且用于接入电源的插电接口5，电控线4的第一端用于与无人机10电连接，为无人机10运行提供通电条件，电控线4的第二端与插电接口5电连接，插电接口5具体可为XT60接口，如此设置，该飞行控制试验台架形成一个较为独立的单元，方便整体搬运，由于本身不具备电力来源，而是通过外部供给，当需要启动试验时再与外部电源连接，保证试验准备时，连接各结构时的安全性。

进一步地，设置电控线4通过滑环6与悬挂组件连接，且电控线4的第一端连接有公接头9或者母接头，举例说明，电控线4的第一端连接有公接头9，相配合地，无人机10上自带的电线的端部设有对应的母接头。

如此设置，公接头9与母接头可插拔地电连接，这样一来，无人机与该飞行控制试验台架的机械连接与电连接均十分快捷方便，另外，由于无人机10在试验时会有旋转动作，滑环6能够防止电线缠绕在悬挂组件周围，保证试验安全进行。

本实用新型还提供了一种飞行控制试验系统，包括飞行控制试验台架，该飞行控制试验台架为上述实施例中的飞行控制试验台架，飞行控制试验台架包括主框体、悬挂组件，悬挂组件包括悬吊在主框体中的固定段1、与固定段1连接的活动段2，活动段2用于与无人机10的顶部中心位置可拆卸连接，且活动段2受力能够产生形态变化，其中，无人机10能够与固定段1产生相对转动，本实施例中以四旋翼无人机为例进行举例说明。

如此设置，将需要进行模拟飞行的试验无人机10安装连接在悬挂组件上，悬挂在半空中的无人机10在控制装置，如遥控台，的操控下进行飞行姿态变化，如方向、偏转角度的变化，活动段2在无人机10的带动下产生形态变化，以适应无人机10与固定段1产生的相对转动，由于悬挂式布局，规避了坐式台架可能出现的死区卡死等问题，在无人机10质量平衡点与机体中心有偏差时亦可进行正常试验，还可以借此开展容错控制等相关实验，同时，由于无人机10一直保持着与悬挂组件的连接关系，保障试验的安全进行，另外，配合编写的程序系统还能进行其他性能测试，如旋翼无人机10硬件在环仿真及代码生成效果测试、姿态环控制器性能测试、目标跟踪镜头对准测试和智能感知系统验证实验，大幅提高了无人机10系统设计试验的效率，解决了现有技术中的试验平台不适用于微缩比样机试验的问题。

作为优选的实施例，设置该飞行控制试验系统还包括用于为无人机10提供电力的供电模块，供电模块通过电线与插电接口5插拔连接，如此设置，采取供电模块和飞行控制试验台架分离的设计，保证试验过程的供电安全，长续航，解决了无人机10调试阶段锂电池供电不持续问题。

另外，该飞行控制试验系统还包括编写有调试程序的控制器，无人机10上设有相应的与控制器连接的传感器，以适配多种试验需求。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本实用新型提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种飞行控制试验台架，其特征在于，包括：

主框体；

悬挂组件，包括悬吊在所述主框体中的固定段(1)、与所述固定段(1)连接的活动段(2)，所述活动段(2)用于与无人机(10)可拆卸连接，且所述活动段(2)受力能够产生形态变化；

其中，无人机(10)能够与所述固定段(1)产生相对转动。

2.如权利要求1所述的飞行控制试验台架，其特征在于，所述活动段(2)包括万向节公头(21)、与所述万向节公头(21)配合的万向节母头(22)。

3.如权利要求2所述的飞行控制试验台架，其特征在于，所述活动段(2)还包括与所述万向节母头(22)固接的固定环(23)，所述固定环(23)通过紧固组件与无人机(10)可拆卸连接。

4.如权利要求1所述的飞行控制试验台架，其特征在于，所述活动段(2)的上端与所述固定段(1)的下端通过联轴器(3)连接。

5.如权利要求1所述的飞行控制试验台架，其特征在于，还包括沿所述主框体铺设的电控线(4)、位于所述主框体的边角处且用于接入电源的插电接口(5)，所述电控线(4)的第一端用于与无人机(10)电连接，所述电控线(4)的第二端与所述插电接口(5)电连接。

6.如权利要求5所述的飞行控制试验台架，其特征在于，所述电控线(4)通过滑环(6)与所述悬挂组件连接，且所述电控线(4)的第一端连接有公接头(9)或者母接头。

7.如权利要求1所述的飞行控制试验台架，其特征在于，所述固定段(1)与所述主框体可拆卸连接。

8.如权利要求1所述的飞行控制试验台架，其特征在于，所述主框体包括长方体框(7)、安装板(8)，所述安装板(8)位于所述长方体框(7)的顶面的中部且用于与所述悬挂组件连接。

9.一种飞行控制试验系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的飞行控制试验台架。

10.如权利要求9所述的飞行控制试验系统，其特征在于，还包括用于为无人机(10)提供电力的供电模块。

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