[发明专利]一种飞行控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人(unmanned)驾驶飞机技术领域，特别是涉及一种飞行控制系统。

背景技术

无人驾驶飞机(无人机)是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器；其使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机(有人飞机)执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，如危险区域的侦察、空中救援指挥和遥感监测。

目前，一般由地面的操纵人员通过视觉直接观察无人机的飞行姿态，利用无线电遥控器进行遥控飞行；这种飞行方式具有很大的灵活性，但是由于地面操纵人员视觉观察能力的限制，故无人机的飞行距离只能局限在目视距离内；且由于人员对地理位置的感知能力的限制，不能对无人机的飞行轨迹进行精确控制。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够更好地对无人机进行控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种飞行控制系统，用以更好地对无人机进行控制。

为了解决上述问题，本发明公开了一种飞行控制系统，具体可以包括：

机载系统，包括置于无人机外部的微型摄像机和GPS接收机，置于无人机内部的GPS信号采集单元、电源监控单元、叠加单元，以及，微波发射单元；

地面系统，包括微波接收单元、视频显示器和遥控器；

其中，所述微型摄像机，用于实时监控无人机正前方的视频图像；

所述GPS信号采集单元，用于采集所述GPS接收机传出的数据，并处理得到飞行参数；

所述电源监控单元，用于检测得到无人机的电源信息；

所述叠加单元，用于将所述飞行参数和/或电源信息叠加到视频图像上；

所述微波发射单元，用于向地面系统发射所述叠加结果；

所述微波接收单元，用于接收所述叠加结果，并传送到所述视频显示器；

所述视频显示器，用于显示所述叠加结果；

所述遥控器，用于接收操纵，进行无人机的遥控飞行。

优选的，所述飞行控制系统还包括：

舵机控制单元，置于无人机内部，用于接收所述遥控器发送的舵面控制信号，对无人机的舵面进行控制。

优选的，所述遥控器，还用于实现无人机的工作模式切换，其中，所述工作模式包括自主飞行模式和遥控飞行模式。

优选的，在所述自主飞行模式下，所述飞行控制系统还包括：

参数设定卡，其置于无人机外部，用于接收地面操作人员对自动驾驶参数的设定，其中，所述自动驾驶参数包括自动驾驶控制参数和飞行航点；

自动驾驶单元，其置于无人机内部，用于根据所述GPS信号采集单元传入的飞行参数，通过所述自动驾驶控制参数，控制所述飞行航点的遍历完成。

优选的，所述舵机控制单元，还用于接收所述自动驾驶单元发送的舵面控制信号，对无人机的舵面进行控制，包括：

基于所述自动驾驶控制参数的高度控制环路和航向控制环路；

高度控制模块，用于根据所述GPS信号采集单元传入的飞行高度数据，利用所述高度控制环路控制无人机的升降舵；

方向控制模块，用于根据所述GPS信号采集单元传入的飞行航向数据，利用所述航向控制环路控制无人机的方向舵。

优选的，所述飞行参数和/或电源信息的叠加方式包括：图形、数字和字母。

优选的，所述电源信息包括：输出电流、输出电压和耗电量；

所述电源监控单元，具体用于通过传感器将无人机的动力电源电流转换为电压信号，通过模数转换，采样获得无人机动力电源的输出电流和输出电压，通过积分计算得到飞行的耗电量。

优选的，所述遥控器，还用于开启或关闭所述叠加单元的叠加功能。

优选的，所述飞行参数包括：飞行速度数据、飞行高度数据和飞行航向数据。

优选的，所述微波发射单元包括：

传输子单元，用于接收所述叠加结果；

天线，用于向地面系统发射所述叠加结果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的机载系统将飞行参数、电源信息等信息叠加到视频信号中，并传输至地面系统的视频显示器，这样，相对于现有技术，遥控飞行模式下无人机的飞行距离只能局限在目视距离内，由于视频显示器上显示有各种飞行参数和/或电源信息，地面操作人员不直接看无人机即可操纵遥控器，即可实现无人机的遥控起飞和降落，因而可以有效提高无人机起降的成功率；

其次，相对于现有技术，分别使用各自的微波传输单元将视频信号、飞行参数等信息传输到地面系统，本发明仅使用一个微波发射单元，可以有效减少无人机的载荷；