[发明专利]基于VR交互的无人机机载第一视角随动吊舱系统

摘要

本发明公开了一种基于VR交互的无人机机载第一视角随动吊舱系统，包括有机载光电吊舱、无人机飞控系统、地面控制站、可佩戴VR眼镜及操纵手柄，VR眼镜佩戴于用户头部、并通过USB总线与地面控制站相连接，操纵手柄供用户手动操作、并通过蓝牙与地面控制站相连接，机载光电吊舱通过无线收发装置与地面控制站相连接，无人机飞控系统通过无线收发装置与地面控制站相连接。本发明是一种新型的无人机机载随动吊舱系统，在人机交互方面充分集成了VR的技术优势，与传统的第三视角任务吊舱系统有本质区别。该系统具有第一视角可视化操纵的独特性，同时增强了用户逼真的感官冲击，其实现方式较为灵活、操作简单、控制精度高、成本低和实时性好。

主权项

一种基于VR交互的无人机机载第一视角随动吊舱系统，包括有机载光电吊舱、无人机飞控系统和地面控制站，其特征在于：还包含可佩戴VR眼镜及操纵手柄，VR眼镜佩戴于用户头部、并通过USB总线与地面控制站相连接，操纵手柄供用户手动操作、并通过蓝牙与地面控制站相连接，机载光电吊舱通过无线收发装置与地面控制站相连接，无人机飞控系统通过无线收发装置与地面控制站相连接，所述的VR眼镜由用户佩戴，并随用户头部肢体动作进行随动，通过对VR眼镜内置的三轴陀螺仪与加速度计信息的姿态解算，进而获取VR眼镜的姿态角信息，该姿态角即为吊舱姿态角度的控制指令， VR眼镜通过USB总线与地面控制站进行连接及信息交互，一方面将用户头部肢体动作形成的吊舱姿态角控制指令实时输送给地面控制站，另一方面实时接收地面控制站发送的视频图像信息；操纵手柄由用户进行手动控制，利用手柄上的机械按钮形成无人机平台上下、前后、左右姿态控制键指令，并通过无线蓝牙将无人机平台姿态控制指令信息发送至地面控制站；地面控制站与VR眼镜、操纵手柄、无人机机载光电吊舱和无人机飞控系统相连接，用于整个系统中控制指令数据通讯链路和视频图像传输通信链路的实现；无人机机载光电吊舱系统用于获取外界场景的高清视频图像信息，并利用无线收发装置将传感信息发送至地面控制站，同时也响应地面控制站发送的吊舱姿态控制指令；无人机飞行控制系统用于无人机平台的高稳定姿态控制，并利用无线收发装置响应地面控制站发送的无人机平台姿态控制指令，以便执行特定的任务规划。