一種無人機飛控實訓考核系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無人機飛控實訓考核系統。
【背景技術】
[0002]有人機飛行人員的培養主要依賴于實裝飛行訓練，模擬飛行時間僅占總培訓時間的30%。而無人機操控人員的培訓與之存在本質差別，大量的培訓工作都由地面模擬訓練完成。因此，需要地面模擬訓練系統滿足對無人機操控人員培養的需要。由于無人機操控人員大都沒有實際空中飛行經驗，需要借助三維立體顯示系統訓練其空中態勢感知能力，準確掌握無人機在三維立體空間的位置和周邊狀態，以應對空中突發情況，而傳統的三維立體顯示系統價格昂貴，使用壽命有限，難以滿足訓練需求。由于實裝數量有限、價格昂貴，地面維修人員維修操作訓練只能由教員通過圖片講解各類機件、設備的原理構造和檢查流程，或是在實裝上簡單的實際操作演示，學員能夠實際操作的機會很少，這就造成了維修人員的培養周期較長，實際操作能力偏弱，如果能夠把虛擬維修和三維交互技術運用到維修人員的培訓中將直觀的展現各類機件設備的拆裝方法、檢查流程和工作原理，將大大縮短培養周期，提高維修人員維修操作能力。
[0003]在目前的無人機裝備訓練中，主要采用實裝和模擬器、多媒體訓練系統以及文本和掛圖三種方式進行訓練:實裝和模擬器訓練，是直接利用真實裝備和模擬器開展訓練;多媒體訓練，是依賴于制作的裝備動畫和拍攝的訓練視頻進行講解;而文本和掛圖訓練，則通過閱讀維修訓練資料和平面紙制圖的方式開展訓練。
[0004]通常說來，結合實際裝備和模擬器進行訓練效果較好，但受配裝數量、場地、時間、復雜度、安全性以及天氣等各環境因素的限制，訓練效率較低，而且保養、維護、更新實裝和模擬器的費用昂貴，難以滿足訓練需求;現有的多媒體訓練雖然將視頻、文字、動畫以及三維模型組合在了一起，是動態的，但對于無人機這類復雜裝備，這種訓練手段的效果十分有限，并且交互性和自主性差，不能完全像操作真實裝備一樣按受訓者的意圖進行訓練;而掛圖和文本訓練是裝備訓練的傳統手段，是靜態的、二維的，缺乏生動性，學習效率也不高；同時也不能及時對受訓者的實訓效果進行及時考核。
【發明內容】
[0005]鑒于現有技術中存在的上述問題，本發明的主要目的在于解決現有技術的缺陷，本發明提供一種無人機飛控實訓考核系統，該系統用于解決用戶方便學習、維修、檢測飛控系統，該系統設有故障設置以及故障解除的考核功能，該系統可模擬飛控系統的故障，同時故障分析可通過相應的模塊來解除故障。
[0006]本發明提供了一種無人機飛控實訓考核系統，該系統支持固定翼和多旋翼無人機設備，包括箱體和設置在箱體上的箱蓋，所述箱體內設置有PCB主板，所述PCB主板上設置有主控制器模塊以及故障考核模塊，所述主控制器模塊與所述故障考核模塊電連接，其中:
[0007]所述主控制器模塊上設置有主控制器、空轉傳感器模塊、磁羅盤傳感器模塊、氣壓高度計模塊、磁羅盤與加速度計模塊、陀螺傳感器模塊、陀螺與加速度計傳感器模塊、CAN總線模塊、低壓差供電模塊、飛行數據存儲模塊、電平轉換模塊、參數存儲模塊、輸入輸出控制器模塊，所述空轉傳感器模塊、磁羅盤傳感器模塊、氣壓高度計模塊、磁羅盤與加速度計模塊、陀螺傳感器模塊、陀螺與加速度計傳感器模塊、CAN總線模塊、低壓差供電模塊、電平轉換模塊、飛行數據存儲模塊、參數存儲模塊以及輸入輸出控制器模塊分別與所述主控制器電連接，所述空速傳感器模塊用于測量相對氣流的速度，將數據傳輸給主控制器;所述磁羅盤傳感器模塊用于測量飛行裝置方向，將數據傳輸給主控制器;所述氣壓高度計模塊利用氣壓與高度的關系，通過觀測氣壓測量飛行裝置的飛行高度，將數據傳輸給主控制器;所述磁羅盤與加速度計模塊測量飛行裝置各個方向的沖擊和加速度，將數據傳輸給主控制器；所述陀螺傳感器模塊測量飛行裝置各個方向的角速度，將數據傳輸給主控制器;所述陀螺與加速度計傳感器模塊測量飛行裝置各個方向的沖擊和加速度，將數據傳輸給主控制器；所述CAN總線模塊為預留接口，其用于傳輸數據;所述低壓差供電模塊帶有穩壓控制，用于給主控制器供電；所述飛行數據存儲模塊用于存儲飛行中的數據以及姿態高度;所述電平轉換模塊把主控制器的輸出信號轉換成高電壓信號，以增加抗干擾性能;所述參數存儲模塊用于存儲飛控實訓過程中的參數設置、PID控制以及航線;所述輸入輸出控制器模塊用于解算飛行裝置的舵機輸出以及遙控器的輸入；
[0008]所述PCB主板上設置有多個外接接口，所述多個外接接口包括電臺接口、GPS接口、外置磁羅盤接口、OSD視頻疊加接口、外置傳感器接口、自檢接口、備用GPS接口、CAN總線接口、I2C總線接口以及安全開關接口；
[0009]所述箱體內PCB主板上還設置有多個外置設備，所述多個外置設備包括GPS、電臺、電源模塊、超聲波傳感器、OSD圖像疊加器、航模接收機以及錄像工具，所述GPS通過所述GPS接口與所述主控制器模塊電連接，所述GPS用于實現無人裝置定位導航功能，所述電臺通過所述電臺接口與所述主控制器模塊電連接，所述電臺用于實現無人裝置與地面站的無線連接，所述電源模塊與所述低壓差供電模塊相連，所述電源模塊用于給主控制器模塊提供穩定的供電，所述OSD圖像疊加器通過所述OSD視頻疊加接口與所述主控制器模塊電連接，所述OSD圖像疊加器用于在顯示器的熒幕上產生無人裝置的字形或圖形，所述超聲波傳感器通過所述外置傳感器接口與所述主控制器模塊電連接，所述超聲波傳感器采用超聲波回波測距原理，檢測無人裝置與目標物之間的距離，所述航模接收機通過CAN總線接口與所述主控制器模塊電連接，所述航模接收機用來接收無人裝置的控制發射機發出的信號，所述錄像工具通過I2C總線接口與所述主控制器模塊電連接，用于無人裝置在飛行過程中進行錄像；
[0010]所述故障考核模塊包括設置故障模塊和解除故障模塊，所述設置故障模塊和所述解除故障分別與所述主控制器模塊電連接。
[0011]可選的，所述主控制器模塊上還設置有聲音報警模塊和七彩指示燈模塊，所述聲音報警模塊和七彩指示燈模塊分別與主控制器電連接，所述聲音報警模塊用于通過聲音進行報警，進而通知用戶無人裝置發生故障;所述七彩指示燈模塊用于通過指示燈進行報警，進而通知用戶無人裝置發生故障。
[0012]可選的，所述主控制器模塊上還設置有輸入輸出控制器供電模塊、傳感器供電模塊以及寬壓供電模塊，所述輸入輸出控制器供電模塊與所述輸入輸出控制器相連接，用于向其進行供電，所述傳感器供電模塊分別與所述空轉傳感器模塊、磁羅盤傳感器模塊、陀螺傳感器模塊以及陀螺與加速度計傳感器模塊相連接用于對其進行供電。
[0013]可選的，所述多個外置設備還包括電機以及電子調速器。
[0014]本發明具有以下優點和有益效果:本發明提供一種無人機飛控實訓考核系統，該系統具有強大的故障考核系統，該系統設有故障設置，故障解除的考核功能，該體統可模擬飛控系統的所有故障，同時相應的故障分析可通過相應的模塊進行數據分析來解除故障。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例提供的無人機飛控實訓考核系統的結構示意圖；
[0016]圖2為本發明的無人機飛控實訓考核系統的原理框圖。
[0017]圖中標注如下:
[0018]100-箱蓋；
[0019]200-箱體；
[0020]201-航模接收機；
[0021]202-錄像工具；
[0022]203-故障考核模塊；
[0023]204-PCB 主板；
[0024]205-主控制器模塊；
[0025]206-電臺；
[0026]207-0SD圖像疊加器；
[0027]208-電源模塊；
[0028]209-超聲波傳感器；
[0029]21-GPS；
[0030]211-電子調速器；
[0031]212-電機；
[0032]213-空轉傳感器模塊；
[0033]214-磁羅盤傳感器模塊；
[0034]215-氣壓高度計模塊；
[0035]216-磁羅盤與加速度計模塊；
[0036]217-陀螺傳感器模塊；
[0037]218-陀螺與加速度計傳感器模塊；
[0038]219-CAN 總線模塊；
[0039]220-低壓差供電模塊；
[0040]221-飛行數據存儲模塊；
[0041 ]222-電平轉換模塊；
[0042]223-參數存儲模塊；
[0043]224-輸入輸出控制器模塊；
[0044]225-主控制器；
[0045]226-聲音報警模塊；
[0046]227-七彩指示燈；
[0047]228-輸入輸出控制器供電模塊
[0048]229-傳感器供電模塊；
[0049]230-寬壓供電模塊。
【具體實施方式】
[0050]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0051]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0052]在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的