一種面向無(wú)人機(jī)飛控與任務(wù)系統(tǒng)的使用維護(hù)模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模擬器領(lǐng)域，尤其是無(wú)人機(jī)的使用維護(hù)模擬訓(xùn)練領(lǐng)域，特別是一種面向無(wú)人機(jī)飛控與任務(wù)系統(tǒng)的使用維護(hù)模擬器，可用于無(wú)人機(jī)專業(yè)人員的專業(yè)學(xué)習(xí)和教學(xué)培訓(xùn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)條件下，利用無(wú)人機(jī)執(zhí)行各種任務(wù)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，對(duì)操作人員具有很高的要求。除了要求操作人員了解一定的飛行原理、大氣紊流知識(shí)外，還要求熟悉無(wú)人機(jī)的飛行特性、載荷特性、使用維護(hù)特性、飛控原理，并且具備一定的操控經(jīng)驗(yàn)和良好的心理素質(zhì)。尤其是在無(wú)人機(jī)起飛和返場(chǎng)降落時(shí)，由于近地飛行且地面風(fēng)場(chǎng)變化等因素，稍有不慎，便會(huì)使裝備受損，從而對(duì)地面站操控員提出了較高的要求。另外，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)一般具有指揮和控制多機(jī)飛行能力。在實(shí)際飛行中，操控員的多機(jī)操作壓力及難度相對(duì)較大，需要多人配合、協(xié)調(diào)操作。
[0003]為了使操作人員能夠正確、熟練地操作無(wú)人機(jī)，從而保障各種任務(wù)的遂行，需要對(duì)操作人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)和訓(xùn)練。目前，現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)模擬訓(xùn)練通常僅僅是依托實(shí)裝地面站進(jìn)行簡(jiǎn)單的模擬操作，由于僅僅是模擬操作，無(wú)人機(jī)并不飛行，缺少外部環(huán)境對(duì)無(wú)人機(jī)的影響反饋，因此模擬操作與無(wú)人機(jī)實(shí)際飛行時(shí)的差異性較大。由于沒(méi)有完整的無(wú)人機(jī)飛行模擬訓(xùn)練裝備，因此在現(xiàn)階段還無(wú)法進(jìn)行有針對(duì)性和直觀的實(shí)際操作訓(xùn)練。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有無(wú)人機(jī)模擬操作訓(xùn)練中存在的模擬操作與無(wú)人機(jī)實(shí)際飛行時(shí)差異性較大的問(wèn)題，以及無(wú)人機(jī)操作人員的故障排查和使用維護(hù)能力較弱的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明提出了一種面向無(wú)人機(jī)飛控與任務(wù)系統(tǒng)的使用維護(hù)模擬器，該使用維護(hù)模擬器由仿真無(wú)人機(jī)分系統(tǒng)、飛行操作分系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備操作分系統(tǒng)、教學(xué)評(píng)估分系統(tǒng)、示教演示分系統(tǒng)和局域網(wǎng)組成；
仿真無(wú)人機(jī)分系統(tǒng)由無(wú)人機(jī)仿真模型和任務(wù)設(shè)備組成；
任務(wù)設(shè)備操作分系統(tǒng)通過(guò)仿真無(wú)人機(jī)分系統(tǒng)中的無(wú)人機(jī)仿真模型與任務(wù)設(shè)備電連接;
局域網(wǎng)由操控采集局域網(wǎng)、測(cè)控局域網(wǎng)和參數(shù)采集局域網(wǎng)組成；其中操控采集局域網(wǎng)用于將飛行操作分系統(tǒng)和任務(wù)設(shè)備操作分系統(tǒng)的信息傳輸至教學(xué)評(píng)估分系統(tǒng)和示教演示分系統(tǒng)；測(cè)控局域網(wǎng)用于實(shí)現(xiàn)飛行操作分系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備操作分系統(tǒng)與仿真無(wú)人機(jī)分系統(tǒng)之間的雙向通信；參數(shù)采集局域網(wǎng)用于將仿真無(wú)人機(jī)分系統(tǒng)的信息傳輸至教學(xué)評(píng)估分系統(tǒng)和示教演示分系統(tǒng)。
[0006]上述使用維護(hù)模擬器可實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)飛行全流程的模擬，逼真度高、實(shí)際操作能力強(qiáng)，將其應(yīng)用到教學(xué)和訓(xùn)練中，無(wú)人機(jī)操作人員能夠在較短的時(shí)間熟悉和掌握無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的使用與維護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為面向無(wú)人機(jī)飛控與任務(wù)系統(tǒng)的使用維護(hù)模擬器的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0008]圖2為飛行操作分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0009]圖3為使用維護(hù)模擬器中各機(jī)柜設(shè)置及機(jī)柜結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明提出了一種面向無(wú)人機(jī)飛控與任務(wù)系統(tǒng)的使用維護(hù)模擬器，是一種主要面向無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)和任務(wù)系統(tǒng)的模擬器，可應(yīng)用于無(wú)人機(jī)裝備教學(xué)和無(wú)人機(jī)操作人員訓(xùn)練。下面結(jié)合附圖1-3對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
[0011]如圖1所示，本發(fā)明的一種面向無(wú)人機(jī)飛控與任務(wù)系統(tǒng)的使用維護(hù)模擬器具體由仿真無(wú)人機(jī)分系統(tǒng)、飛行操作分系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備操作分系統(tǒng)、教學(xué)評(píng)估分系統(tǒng)、示教演示分系統(tǒng)和局域網(wǎng)組成。
[0012]仿真無(wú)人機(jī)分系統(tǒng)由無(wú)人機(jī)仿真模型和任務(wù)設(shè)備組成。
[0013]其中，無(wú)人機(jī)仿真模型為通過(guò)計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)的虛擬無(wú)人機(jī)模型，使用無(wú)人機(jī)仿真模型的目的在于在傳統(tǒng)的模擬操作訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，增加操作對(duì)象無(wú)人機(jī)的反饋，主要是以圖形的形式展示無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)姿態(tài)，并以數(shù)據(jù)的形式展示無(wú)人機(jī)的各種參數(shù)；而且無(wú)人機(jī)仿真模型在設(shè)計(jì)時(shí)引入了風(fēng)場(chǎng)和大氣環(huán)境的模擬，為無(wú)人機(jī)仿真模擬提供了模擬飛行環(huán)境，從而使得無(wú)人機(jī)的操作訓(xùn)練更加接近無(wú)人機(jī)的實(shí)際飛行，通過(guò)上述方法還可有效降低實(shí)際裝備在訓(xùn)練過(guò)程中的受損概率，可實(shí)現(xiàn)在保證訓(xùn)練效果的前提下，進(jìn)一步提高飛行訓(xùn)練的安全性。為了進(jìn)一步增加該使用維護(hù)模擬器的仿真度，并用于培養(yǎng)操作人員在無(wú)人機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的應(yīng)對(duì)能力和故障排查能力，在無(wú)人機(jī)的仿真模型中設(shè)置有故障模擬模塊，可以實(shí)現(xiàn)故障的注入、設(shè)置和模擬，可以模擬多種無(wú)人機(jī)故障，諸如:磁航向傳感器故障、垂直陀螺故障、高度傳感器故障、空速傳感器故障、油量傳感器故障、缸溫傳感器故障、機(jī)載發(fā)射機(jī)故障、機(jī)載伺服天線故障、機(jī)載接收機(jī)故障、地面發(fā)射機(jī)故障、地面伺服天線故障、地面接收機(jī)故障、導(dǎo)航設(shè)備故障、光電平臺(tái)故障等。在本實(shí)施例中，無(wú)人機(jī)仿真模型設(shè)置在仿真無(wú)人機(jī)機(jī)柜中。
[0014]其中，任務(wù)設(shè)備為實(shí)裝無(wú)人機(jī)的任務(wù)設(shè)備，其目的在于通過(guò)實(shí)裝任務(wù)設(shè)備的訓(xùn)練，可以使得操作人員更好地掌握任務(wù)設(shè)備的特性。本實(shí)施例中的任務(wù)設(shè)備為常見(jiàn)的光電成像任務(wù)設(shè)備，具體包括:光電平臺(tái)、紅外成像設(shè)備和激光測(cè)距設(shè)備。任務(wù)設(shè)備除了光電成像任務(wù)設(shè)備外，還可以替換為合成孔徑雷達(dá)等其他任務(wù)設(shè)備。
[0015]如圖2所示，飛行操作分系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行及導(dǎo)航操作，任務(wù)規(guī)劃操作和無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈路操作；本實(shí)施例中，具體由飛行及導(dǎo)航操作機(jī)柜、任務(wù)規(guī)劃操作機(jī)柜、無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈路操作機(jī)柜三個(gè)機(jī)柜組成，三個(gè)機(jī)柜依次可完成無(wú)人機(jī)飛行及導(dǎo)航操作，任務(wù)規(guī)劃操作和無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈路操作。
[0016]任務(wù)設(shè)備操作分系統(tǒng)通過(guò)仿真無(wú)人機(jī)分系統(tǒng)中的無(wú)人機(jī)仿真模型與任務(wù)設(shè)備電連接，用于模擬無(wú)人機(jī)任務(wù)設(shè)備的地面操縱臺(tái)；
教學(xué)評(píng)估分系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)員飛行操控和故障排查情況進(jìn)行考核；教學(xué)評(píng)估分系統(tǒng)可對(duì)學(xué)員進(jìn)行操作效果評(píng)估、故障排查效果評(píng)估，并對(duì)學(xué)員進(jìn)行綜合成績(jī)考核等。
[0017]示教演示分系統(tǒng)用于展示系統(tǒng)工作原理和示范教學(xué)，示教演示分系統(tǒng)以動(dòng)畫(huà)演示的形式展示系統(tǒng)工作原理和示范教學(xué)，由系統(tǒng)介紹模塊、工作原理模塊、操作示例模塊和使用維護(hù)模塊四部分組成。
[0018]前述的任務(wù)設(shè)備操作分系統(tǒng)、教學(xué)評(píng)估分系統(tǒng)、不教演不分系統(tǒng)各設(shè)置一個(gè)機(jī)柜，分別為任務(wù)設(shè)備操作機(jī)柜、教學(xué)評(píng)估機(jī)柜和示教演示機(jī)柜。
[0019]如圖3所示，本實(shí)施例中的七個(gè)機(jī)柜上部均設(shè)置一個(gè)顯示器，中部設(shè)置一個(gè)操縱臺(tái)板，下部設(shè)置一臺(tái)工控機(jī)，其中操縱臺(tái)板上設(shè)置輸入按鍵、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，便于操作人員操作使用。輸入按鍵的設(shè)置布局模仿真實(shí)地面站操控臺(tái)輸入按鍵的布局。
[0020]局域網(wǎng)由