人机交互平台及其应用的无人机地面控制站制造技术

本申请公开了一种人机交互平台及其应用的无人机地面控制站，人机交互平台包括前端语音辨识单元、控制席主控单元和控制席其他硬件，前端语音辨识单元能够将操作员发出的语音指令经过信号放大、滤波、模数转换和解析处理后，转换成对应的操作指令码，并传输给控制席主控单元，以使控制席主控单元执行与语音指令对应的操作。本申请提供的人机交互平台具有语音操作功能，操作员不仅可以按传统的机械键盘、鼠标等方式控制无人机系统及相关地面显示界面，还可以通过语音辨识输入控制指令实现以上功能，由此增加了操作员与无人机地面控制站的交互方式，使得操作员可以使用双手和语音两种操控方法相结合的方式对无人机系统及相关地面显示界面进行控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机控制
，更具体的说，涉及一种人机交互平台及其应用的无人机地面控制站。
技术介绍
无人机系统是无人机机体及其配套的飞控系统、数据链系统、任务载荷系统、发射回收系统、地面保障系统等系统的统称。无人机系统由无人机地面控制站控制指挥，无人机地面控制站上设有多个控制席位，各控制席位上的操作员通过双手操控该席位人机交互平台上的机械键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏等硬件交互设备，实现对无人机的控制及相关显示界面的切换等操作。随着无人机系统性能日益强大、功能日益丰富，其复杂度越来越高，无人机地面控制站作为无人机系统的控制指挥中心，其规模、操作逻辑也随之越来越复杂，从而使单个操作员因操控工作量变大而导致操控效率和操控有效性在一定程度上降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种人机交互平台及其应用的无人机地面控制站，以实现在操控工作量变大时，仍能提高单个操作员的操控效率和操控有效性。一种人机交互平台，包括:前端语音辨识单元、与所述前端语音辨识单元连接的控制席主控单元、以及与所述控制席主控单元连接的控制席其他硬件；所述前端语音辨识单元包括:用于采集操作员发出的语音指令的麦克风；与所述麦克风连接，用于将所述麦克风输出的语音指令信号放大的运算放大器；与所述运算放大器连接，用于对放大的所述语音指令信号进行滤波的抗混叠滤波器;与所述抗混叠滤波器连接，用于将模拟语音指令信号转换成数字语音指令信号的模数转换器；分别与所述模数转换器、所述控制席主控单元连接，用于运行语音辨识算法，提取所述数字语音指令信号的特征进行辨识，在确定辨识结果匹配预设要求后，将所述数字语音指令信号解析成相应的操作指令码，并向所述控制席主控单元输出所述操作指令码的语音处理单元。优选的，所述语音处理单元和所述控制席主控单元通过串口连接。优选的，所述抗混叠滤波器为一带通滤波器。优选的，所述模数转换器为型号为TLC0834的模数转换芯片或型号为TLV320AIC23的音频芯片。优选的，所述语音处理单元的中央核心处理器为数字信号处理器DSP或现场可编程门阵列FPGA。优选的，所述DSP为TI公司的TMS320C54XX系列芯片。优选的，所述FPGA为Xilinx公司的Virtex-1I系列芯片。优选的，所述控制席主控单元将所述操作指令码转成对应的文字或提示框在所述控制席其他硬件中的显示屏的预设位置显示。一种无人机地面控制站，包括若干个上述所述的人机交互平台。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供了一种人机交互平台及其应用的无人机地面控制站，人机交互平台包括:前端语音辨识单元、控制席主控单元和控制席其他硬件，前端语音辨识单元能够将操作员发出的语音指令经过信号放大、滤波、模数转换和解析处理后，转换成对应的操作指令码，并传输给控制席主控单元，以使控制席主控单元执行与语音指令对应的操作。本申请提供的人机交互平台具有语音操作功能，操作员不仅可以按传统的机械键盘、鼠标、摇杆等方式控制无人机系统及相关地面显示界面，还可以通过语音辨识输入控制指令实现以上功能，由此，增加了操作员与无人机地面控制站的交互方式，使得操作员可以使用双手和语音两种操控方法相结合的方式对无人机系统及相关地面显示界面进行控制。相比现有技术仅采用双手这单一操作方式而言，本申请在操控工作量变大时，仍能提高单个操作员的操控效率和操控有效性，进而提升了单个操作员的操控覆盖范围。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种人机交互平台的组成示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种人机交互平台的外观图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种人机交互平台及其应用的无人机地面控制站，以实现在操控工作量变大时，仍能提高单个操作员操控效率和操控有效性。参见图1，本专利技术实施例公开的一种人机交互平台的组成示意图，包括:前端语音辨识单元10、与前端语音辨识单元10连接的控制席主控单元20、以及与控制席主控单元20连接的控制席其他硬件30 ；其中，前端语音辨识单元10包括麦克风11、运算放大器12、抗混叠滤波器13、模数转换器14和语音处理单元15 ；麦克风11用于采集操作员发出的语音指令；运算放大器12与麦克风11连接，运算放大器12用于将麦克风11输出的语音指令信号放大；抗混叠滤波器13与运算放大器12连接，抗混叠滤波器13用于对放大的所述语音指令信号进行滤波；模数转换器14与抗混叠滤波器13连接，模数转换器14用于模拟语音指令信号转换成数字语音指令信号；语音处理单元15分别与模数转换器14、控制席主控单元20连接，语音处理单元15用于运行语音辨识算法，提取所述数字语音指令的特征进行辨识，在确定辨识结果匹配预设要求后，将所述数字语音指令信号解析成相应的操作指令码，并向控制席主控单元20输出所述操作指令码，以使控制席主控单元20执行与操作指令对应的操作。需要说明的是，所述特征可以为数字语音指令中包含的关键词，所述辨识结果匹配预设要求可以为:该关键词在预存储的语音辨识数据库中可以查找到。当语音处理单元15从预存储的语音辨识数据库中没有查找到所述关键词时，语音处理单元15向控制席主控单元20输出语音指令错误的提示信息。从预存储的语音辨识数据库中没有查找到关键词的原因包括:语音指令为错误指令、矛盾指令、并发指令等非有效指令。其中，对数字语音指令的特征进行辨识的方法包括但不局限于上述方法，只要是可以将数字语音指令进行辨识的方法均属于本申请的保护范围。综上可以看出，本专利技术提供的人机交互平台具有语音操作功能，操作员不仅可以按传统的机械键盘、鼠标、摇杆等方式控制无人机系统及相关地面显示界面，还可以通过语音辨识输入控制指令实现以上功能，由此，增加了操作员与无人机地面控制站的交互方式，使得操作员可以使用双手和语音两种操控方法相结合的方式对无人机系统及相关地面显示界面进行控制。相比现有技术仅采用双手这单一操作方式而言，本申请在操控工作量变大时，仍能提高单个操作员的操控效率和操控有效性，进而提升了单个操作员的操控覆盖范围。较优的，语音处理单元15和控制当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人机交互平台，其特征在于，包括：前端语音辨识单元、与所述前端语音辨识单元连接的控制席主控单元、以及与所述控制席主控单元连接的控制席其他硬件；所述前端语音辨识单元包括：用于采集操作员发出的语音指令的麦克风；与所述麦克风连接，用于将所述麦克风输出的语音指令信号放大的运算放大器；与所述运算放大器连接，用于对放大的所述语音指令信号进行滤波的抗混叠滤波器；与所述抗混叠滤波器连接，用于将模拟语音指令信号转换成数字语音指令信号的模数转换器；分别与所述模数转换器、所述控制席主控单元连接，用于运行语音辨识算法，提取所述数字语音指令信号的特征进行辨识，在确定辨识结果匹配预设要求后，将所述数字语音指令信号解析成相应的操作指令码，并向所述控制席主控单元输出所述操作指令码的语音处理单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李杉格，周尹强，李德，李杰，卫海粟，孙虎胆，李道斌，范波翔，
申请(专利权)人：中电科德阳广汉特种飞机系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51