[发明专利]一种无人飞行器操控系统

说明书

本发明公开一种无人飞行器操控系统。该无人飞行器操控系统中，信息耦合设备的信号输出端与虚像显示系统以及震动音响系统的信号输入端连接；信息耦合设备与地面控制系统传动连接，信息耦合设备的信号输入端与地面控制系统的信号输出端连接；地面控制系统与无人控制系统无线双向通讯连接；有人控制系统为用户提供操作设备；虚像显示系统根据信息耦合设备传输的视频信号显示无人飞行器周围的环境画面；震动音响系统用于在信息耦合设备的驱动下模拟无人飞行器飞行时产生的震动和声音。信息耦合设备和地面控制系统用于实现地面与无人机的信息交传递。本发明的无人飞行器操控系统能够提高环境的还原程度。

技术领域

本发明涉及飞行器控制领域，特别是涉及一种无人飞行器操控系统。

背景技术

现有的无人飞行器除飞行功能外，凭借丰富的传感器系统和控制功能，可实时监测位置、速度、高度、系统故障及剩余能量并回传数据，具有较强的环境适应和自我保护能力，在控制人员的参与下可以完成航拍、巡查以及安全警戒等较复杂的任务。与有人飞行器相比，能最大限度地减少航行消耗，降低安全风险。目前，无人飞行器都是由操控者采用传统的指令式控制，即：无人飞行器起飞后在空中执行飞行表演、侦查或航拍任务，地面人员通过目视无人飞行器(视距内)或通过查看实时数据及图传画面(视距外)掌握飞行器动态，并通过遥控器或地面控制站的指令界面远程改变飞行状态，执行特定的动作，如释放彩烟，拍照，投送物品等。

在指令式控制方式中，控制者一般以第三人称视角或第一人称视角观察飞机。当采用第一人称视角时，操控者观看固定在无人飞行器固上的摄像头实时传回的屏幕画面，通过景物变化直接判断无人飞行器姿态速度。然而这种观察方式只能为操控者提供视觉上的信息，环境还原程度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人飞行器操控系统，提高环境的还原程度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种无人飞行器操控系统，包括：有人控制系统、信息耦合设备、地面控制系统、无人控制系统、虚像显示系统和震动音响系统；

所述信息耦合设备的信号输出端与所述虚像显示系统的信号输入端以及所述震动音响系统的信号输入端连接；所述信息耦合设备与所述地面控制系统传动连接，且所述信息耦合设备的信号输入端与所述地面控制系统的信号输出端连接；所述地面控制系统与所述无人控制系统通过无线双向通讯连接；

所述有人控制系统、所述虚像显示系统和所述震动音响系统均安装在地面操控室内；所述有人控制系统用于为用户提供操作设备；所述虚像显示系统用于根据所述信息耦合设备传输的视频信号显示无人飞行器周围的环境画面；所述震动音响系统用于在所述信息耦合设备的驱动下模拟无人飞行器飞行时产生的震动和声音；所述信息耦合设备用于检测所述操作设备的操作动作，并将所述操作动作转换成与所述地面控制系统相适应的机械动作，并将所述机械动作传动给所述地面控制系统；所述信息耦合设备还用于将所述地面控制系统传输的视频信号传输给所述虚像显示系统，根据所述地面控制系统传输的飞行数据驱动所述震动音响系统产生震动和声音；所述地面控制系统用于检测所述机械动作，并将所述机械动作转换成控制指令，并将所述控制指令传输给所述无人控制系统；所述地面控制系统还用于将所述无人控制系统传输的视频信号和飞行数据传输给所述信息耦合设备；所述无人控制系统用于根据所述控制指令控制所述无人飞行器飞行，还用于检测所述无人飞行器的飞行数据和拍摄所述无人飞行器周围的环境形成视频信号，并将所述飞行数据和所述视频信号传输给所述地面控制系统。

可选的，所述虚像显示系统包括显示器和球面反射镜；所述显示器的信号输入端与所述信息耦合设备的信号输出端连接，用于接收所述信息耦合设备输出的视频信号并显示所述环境画面；所述球面反射镜位于操作位的正前方，用于将所述环境画面反射到用户眼中。

可选的，所述有人控制系统包括：座椅和操作设备；所述操作设备用于传递用户的操作意图。