[发明专利]用于无人机的可视仿真试验系统

说明书

技术领域

本发明是关于用于无人机的可视仿真试验系统，尤其是关于自主起降式无人驾驶无人机地面仿真试验时的视觉显示系统。 

背景技术

在飞行仿真试验系统中，视景显示系统是模拟结果的输出途径之一，对于有人驾驶无人机来说，所显示的图像一般是模拟驾驶员在空中看到的图像来进行的。但对于无人驾驶无人机来说，不必局限于此，一般要求有多个视角，能够观察无人机的整体飞行情况和细部组件的状态，如减速板、起落架等。 

现有的仿真试验系统中，视景显示系统的缺点主要有： 

a)    只能显示无人机大体情况，不能够缩放或显示细节；

b)    数据传输速率低，容易出现图像跳变或丢帧；

c)    只能作为显示使用，无法记录和回放数据；

d)    传统的用于有人机的视景系统，视角局限于飞行员座舱视角，不能改变；

本发明基于现有技术的进一步改进和发展。

发明内容： 

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种可变视角，可缩放，细节清楚，显示参数直观，能可靠地用于仿真试验的无人机地面可视仿真试验系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种用于无人机的可视仿真试验系统，包括，实时三维成像计算机系统，柱形屏幕成像系统和与飞控计算机相连的综合控制柜，其特征在于：它还包括，仿真器之间通过以太网相连并同时分别连接综合控制柜的视景显示设备、惯导/GPS/磁力计仿真器、陀螺仿真器、地检仿真器、遥控遥测仿真器，以及经以太网路由器电连接的数学模型及大气环境仿真器（无人机数学模型仿真器）和通过所述数学模型仿真器电连接上述综合控制柜的大气机/无高表仿真器、总静压模拟器(ADC)、无线电回波模拟器(RA)的仿真系统，其中，将飞控计算机舵面控制指令作为舵面偏转角度的无人机数学模型仿真器，除进行实时全量非线性方程的解算外，还将计算结果发往惯导/GPS/磁力计仿真器、陀螺仿真器、大气机/无高表仿真器和各传感器，通过各自的电气接口将信号经上述综合控制柜发往飞控计算机，实时显示出无人机各系统状态和数据，将无人机的三维模型和重要飞行数据实时显示在视景显示设备上。 

本发明相比于现有技术具有如下有益效果： 

视景系统与无人机数学模型及大气环境仿真器通过千兆以太网连接，传输速率较高（解算速率可达0.8ms，已超出人眼能够分辨的闪烁频率），图像不易出现丢帧，而如果出现丢帧，由于在显示三维模型时采用插值处理技术（若有丢帧，则将前一帧和后一帧的数据进行加权平均后，作为丢失帧输出），图像也不会产生人眼能够觉察到的跳变；

视景系统通过以太网（TCP/IP协议20ms/帧）实时接收由无人机数学模型及大气环境仿真器传输的飞行数据（可达每秒50次）并记录水平和垂直方向的飞行轨迹，可将约约30个重要的飞行数据实时显示在视景屏幕上，并能够回放历史数据；

视景系统可变观测视角（8个角度），变视场（无级缩放）显示；

视景系统可准确显示出无人机组件的细节运动过程，如起落架收放过程、舵面的开闭，试验人员可以直观地观察；

有效充分的测试关键参数，大大缩短研制周期，加快进度，降低风险。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明可视仿真试验系统的组成方框图。 

图2是本发明视景显示系统电气连接图。 

     图3是本发明视景显示系统物理结构图。 

具体实施方式

参阅图1。描述的无人机的可视仿真试验系统，主要包括实时三维成像计算机系统，柱形屏幕成像系统，数学模型及大气环境仿真器、惯导/GPS/磁力计仿真器、陀螺仿真器、大气机/无高表仿真器、遥控遥测仿真器、地检仿真器、总静压模拟器、无线电回波模拟器(RA)，综合控制柜、飞控计算机。上述的所有仿真器通过RS422/232/485串行接口与综合控制柜相连，各传感器仿真器之间通过以太网相连，各传感器仿真器与数学模型仿真器之间通过以太网连接，无线电回波模拟器(RA)和总静压模拟器也通过RS422联入综合控制柜。