一种分体式飞行汽车信息架构制造技术

本发明专利技术提供一种分体式飞行汽车信息架构，包括：用于根据地面指挥系统发送的指令工作并根据实时飞行状态

【技术实现步骤摘要】
一种分体式飞行汽车信息架构


[0001]本专利技术涉及信息处理技术，特别涉及一种分体式飞行汽车信息架构
。

技术介绍

[0002]随着城市人口密度不断增大，城市汽车保有量不断提高，出行需求随之爆发式地增长，城市交通频繁出现大面积拥堵现象
。
以飞行汽车为代表的立体交通工具可以利用三维空间缓解城市地面交通拥堵问题，是未来智慧城市交通网络的重要组成单元
。
从飞行结构来讲，当前飞行汽车共分为城市飞行器
、
一体式飞行汽车和分体式飞行汽车三种
。
城市空中飞行器具备空中运行能效高的优点，但其外形尺寸大，起降条件要求高，不符合未来立体交通运输需求
。
一体式飞行汽车可以实现陆空模式切换，但陆空结构融合难
、
外形设计难度大
、
空中运行能耗大
。
分体式飞行汽车由飞行器
、
座舱和底盘构成，在复杂空间的城市内实现垂直起降
、
陆空模式快速无缝切换
、
陆空两用高效快速运输，更符合未来立体交通建设需求
。
[0003]对于分体式飞行汽车，座舱与底盘结合可实现地面行驶功能，当路况较为拥堵时，座舱可脱离模块与飞行器结合，绕过拥堵路段飞行至目的地
。
分体式飞行汽车的特殊构型要求各组成部分的信息架构集成度高，底盘和飞行器均具备自主行驶功能，同时也可与座舱结合实现两模块间的信息共享
。
然而当前的信息架构集成度低，无法满足上述要求
。
[0004]由此可见，在现有技术中，尚无分体式飞行汽车的信息架构
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种集成度高
、
实时性强
、
位置共享且满足分体式飞行汽车需求的信息架构
。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案为：一种分体式飞行汽车信息架构，包括：飞行信息系统
、
底盘信息系统
、
座舱信息系统
、
地面指挥系统；其中，飞行信息系统，用于按照地面指挥系统发送的第一任务指令，对采集的飞行器周围环境信息
、
飞行状态信息
、
飞行器能源信息
、
飞行器动力信息进行信息融合，使得飞行器按照期望要求飞行，并将飞行器的飞行状态信息
、
飞行器实时位置
、
经过信息融合得到的飞行局部规划路径发送至座舱信息系统
。
[0007]底盘信息系统，用于按照地面指挥系统发送的第二任务指令，将采集的行驶状态信息
、
底盘电池状态信息
、
轮毂电机状态信息
、
制动主缸实时压力
、
底盘车轮实时转角
、
底盘举升机构实时高度进行信息融合，使得底盘按照期望要求行驶；将行驶状态信息
、
底盘实时位置
、
经过信息融合得到的底盘局部规划路径发送至座舱信息系统
。
[0008]座舱信息系统，用于进行周期性地对接检测：当检测到座舱与飞行器对接时，所述分体式飞行汽车处于空中飞行模式，显示来自飞行信息系统的飞行状态信息
、
飞行器实时位置
、
飞行局部规划路径，同时，根据地面指挥系统发送的第三任务指令，指挥底盘前往飞
行器实时位置处进行由空中飞行至陆地行驶的切换并对接；当检测到座舱与底盘对接时，所述分体式飞行汽车处于地面行驶模式，显示来自底盘信息系统的行驶状态信息
、
底盘实时位置
、
底盘局部规划路径发送至人机界面，同时，根据第三任务指令，指挥飞行器前往底盘实时位置处进行由陆地行驶至空中飞行的切换并对接；按照地面指挥系统发送的第三任务指令，在座舱与飞行器或者底盘进行对接时将对应的对接机构锁死；显示所述座舱的状态信息
、
实时位置与运动轨迹信息；根据需求播放音频或关闭音频
、
打开或关闭示廓灯；根据乘客需求向地面指挥系统发送初始陆空切换请求或者更改的陆空切换请求；还用于将所述分体式飞行车辆的实时位置转发至所述地面指挥系统
。
[0009]地面指挥系统，用于向飞行信息系统发送第一任务指令，向底盘信息系统发送第二任务指令；接收座舱信息系统发送的初始陆空切换请求或者更改的陆空切换请求，根据初始陆空切换请求轨迹规划底盘切换行驶轨迹或飞行器切换飞行轨迹，根据更改的陆空切换请求重新规划底盘或者飞行器的切换行驶轨迹或切换飞行轨迹，并向座舱信息系统发送生成的第三任务指令；还用于接收座舱信息系统发送的所述分体式飞行车辆的实时位置
。
[0010]综上所述，本专利技术所述一种分体式飞行汽车信息架构中，飞行信息系统根据地面指挥系统的第一任务指令进行工作，并且针对其自身的工作状态对飞行器的飞行进行实时控制，向座舱系统发送其实时飞行状态，同时，实现位置实时共享；同样，底盘信息系统根据地面指挥系统的第二任务指令进行工作，并且针对其自身的工作状态对底盘的行驶进行实时控制，向座舱系统发送其实时行驶状态，同时，实现位置实时共享
。
座舱信息系统根据座舱内的乘客需求向地面指挥系统发送初始陆空切换请求或者更改的陆空切换请求；地面指挥系统根据初始陆空切户请求规划飞行器切换飞行轨迹或者底盘切换行驶轨迹，根据更改的陆空切换请求重新规划底盘切换行驶轨迹或飞行器切换飞行轨迹，之后，向地面指挥系统将上述信息生成第三任务指令，并将第三任务指令发送至座舱信息系统
。
座舱信息系统根据第三任务指令对应与飞行器或底盘进行对接，并将其实时位置发送给地面指挥系统进行实时共享
。
由此可见，本专利技术所述一种分体式飞行汽车信息架构能满足飞行汽车陆空两用的所有需要，实时性强，且能实现位置共享
。
另外，飞行信息系统
、
底盘信息系统
、
座舱信息系统
、
地面指挥系统之间通过信息架构实现密切配合，实现分体式飞行器的陆空两用，故本专利技术所述信息架构的集成度也非常高
。
附图说明
[0011]图1为本专利技术所述一种分体式飞行汽车信息架构的总体组成结构示意图
。
[0012]图2为本专利技术所述飞行信息系统的组成结构示意图
。
[0013]图3为本专利技术所述底盘信息系统的组成结构示意图
。
[0014]图4为本专利技术所述座舱信息系统的组成结构示意图
。
实施方式
[0015]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步地详细描述
。
[0016]图1为本专利技术所述一种分体式飞行汽车信息架构的总体组成结构示意图
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分体式飞行汽车信息架构，其特征在于，所述信息架构包括：飞行信息系统
、
底盘信息系统
、
座舱信息系统
、
地面指挥系统；其中，飞行信息系统，用于按照地面指挥系统发送的第一任务指令，对采集的飞行器周围环境信息
、
飞行状态信息
、
飞行器能源信息
、
飞行器动力信息进行信息融合，使得飞行器按照期望要求飞行，并将飞行器的飞行状态信息
、
飞行器实时位置
、
经过信息融合得到的飞行局部规划路径发送至座舱信息系统；底盘信息系统，用于按照地面指挥系统发送的第二任务指令，将采集的行驶状态信息
、
底盘电池状态信息
、
轮毂电机状态信息
、
制动主缸实时压力
、
底盘车轮实时转角
、
底盘举升机构实时高度进行信息融合，使得底盘按照期望要求行驶；将行驶状态信息
、
底盘实时位置
、
经过信息融合得到的底盘局部规划路径发送至座舱信息系统；座舱信息系统，用于进行周期性地对接检测：当检测到座舱与飞行器对接时，所述分体式飞行汽车处于空中飞行模式，显示来自飞行信息系统的飞行状态信息
、
飞行器实时位置
、
飞行局部规划路径，同时，根据地面指挥系统发送的第三任务指令，指挥底盘前往飞行器实时位置处进行由空中飞行至陆地行驶的切换并对接；当检测到座舱与底盘对接时，所述分体式飞行汽车处于地面行驶模式，显示来自底盘信息系统的行驶状态信息
、
底盘实时位置
、
底盘局部规划路径发送至人机界面，同时，根据第三指令，指挥飞行器前往底盘实时位置处进行由陆地行驶至空中飞行的切换并对接；按照地面指挥系统发送的第三任务指令，在座舱与飞行器或者底盘进行对接时将对应的对接机构锁死；显示所述座舱的状态信息
、
实时位置与运动轨迹信息；根据需求播放音频或关闭音频
、
打开或关闭示廓灯；根据乘客需求向地面指挥系统发送初始陆空切换请求或者更改的陆空切换请求；还用于将所述分体式飞行车辆的实时位置转发至所述地面指挥系统；地面指挥系统，用于向飞行信息系统发送第一任务指令，向底盘信息系统发送第二任务指令；接收座舱信息系统发送的初始陆空切换请求或者更改的陆空切换请求，根据初始陆空切换请求轨迹规划底盘切换行驶轨迹或飞行器切换飞行轨迹，根据更改的陆空切换请求重新规划底盘切换行驶轨迹或飞行器切换飞行轨迹，并向座舱信息系统发送生成的第三任务指令；还用于接收座舱信息系统发送的所述分体式飞行车辆的实时位置
。2.
根据权利要求1所述的分体式飞行汽车信息架构，其特征在于，所述地面指挥系统包括：调度指挥中心；其中，调度指挥中心，用于向所述飞行信息系统发送第一任务指令，向所述底盘信息系统发送第二任务指令；接收座舱信息系统发送的初始陆空切换请求或者更改的陆空切换请求，根据初始陆空切换请求轨迹规划底盘切换行驶轨迹或飞行器切换飞行轨迹，根据更改的陆空切换请求重新规划底盘切换行驶轨迹或飞行器切换飞行轨迹，并向所述座舱信息系统发送生成的第三任务指令；还用于接收座舱信息系统发送的所述分体式飞行车辆的实时位置
。3.
根据权利要求2所述的分体式飞行汽车信息架构，其特征在于，所述飞行信息系统包括：飞行感知规划模块
、
飞行状态模块
、
能源与动力模块
、
飞行器通信模块
、
飞行器计算平台；其中，飞行感知规划模块，用于将采集得到的飞行器周围环境信息发送至飞行器计算平台；飞行状态模块，用于将采集到的包括飞行器实时航向角
、
实时磁偏角
、
实时飞行位置
、
实时飞行速度
、
实时迎角
、
实时侧滑角
、
飞行器在当前空域的实时空速与实时升降速率
、
飞行器到地面实时垂直距离的飞行状态信息发送至飞行器计算平台；能源与动力模块，用于将包括飞行器电池实时温度
、
飞行器电池实时电流
、
飞行器电池实时电压的飞行器能源信息以及包括升力电机实时转矩
、
升力电机实时转速
、
升力电机实时温度的飞行器动力信息发送至飞行器计算平台，并根据飞行器计算平台发送的飞行器电池期望功率
、
升力电机期望转矩向所述飞行器提供能源动力；飞行器计算平台，用于按照飞行器通讯模块发送的第一任务指令，对飞行感知规划模块发送的飞行器周围环境信息
、
飞行状态模块发送的飞行状态信息
、
能源与动力模块发送的飞行器能源信息与飞行器动力信息，进行信息融合，得到飞行局部规划路径
、
飞行器电池期望功率
、
升力电机期望转矩，将飞行器电池期望功率
、
升力电机期望转矩发送至能源与动力模块；将飞行状态信息
、
飞行器实时位置
、
飞行局部规划路径发送至飞行器通信模块；飞行器通信模块，用于将在飞行器处于自主飞行模式时接收的来自调度指挥中心的第一任务指令转发至飞行器计算平台；将飞行器计算平台发送的飞行状态信息
、
飞行器实时位置
、
飞行局部规划路径转发至所述座舱信息系统；所述调度指挥中心中，所述用于向所述飞行信息系统发送第一任务指令具体为：用于向所述飞行器通信模块发送第一任务指令
。4.
根据权利要求3所述的分体式飞行汽车信息架构，其特征在于，所述飞行感知规划模块包括：用于将以激光方式采集到的飞行器周围第一环境信息发送至所述飞行器计算平台的第一激光雷达，用于以图片或视频方式采集到的飞行器周围的第二环境信息发送至所述飞行器计算平台的第一视觉传感器；所述飞行状态模块包括：用于将采集到的飞行器实时航向角与实时磁偏角发送至所述飞行器计算平台的磁航向计，用于将采集到的飞行器实时飞行位置与实时飞行速度发送至所述飞行器计算平台的惯性
/
卫星组合导航，用于将采集到的飞行器在当前空域的实时空速与实时升降速率发送至所述飞行器计算平台的空速管，用于采集到的飞行器到地面实时垂直距离发送至所述飞行器计算平台的雷达高度表，用于采集到的飞行器实时迎角发送至所述飞行器计算平台的攻角传感器，用于采集到的飞行器实时侧滑角发送至所述飞行器计算平台的侧滑角传感器；所述能源与动力模块包括：用于将飞行器电池实时温度
、
飞行器电池实时电流
、
飞行器电池实时电压发送至所述飞行器计算平台，并根据飞行器计算平台发送的飞行器电池期望功率为飞行器提供电能的动力电池单元；用于将升力电机实时转矩
、
升力电机实时转速
、
升力电机实时温度发送至所述飞行器计算平台，并根据所述飞行器计算平台发送的升力电机期望转矩提供飞升力的飞行升力单元；所述飞行器通信模块包括：用于将在飞行器处于自主飞行模式时接收的来自调度指挥中心的第一任务指令发送至所述飞行器计算平台以及将所述飞行器计算平台发送的飞行状态信息
、
飞行器实时位置
、
飞行局部规划路径转发至所述座舱信息系统的第一通讯电台；所述飞行器周围环境信息包括：所述飞行器周围第一环境信息
、
所述飞行器周围的第二环境信息
。5.
根据权利要求
1~4
所述的任意一项分体式飞行汽车信息架构，其特征在于，所述第一任务指令包括全局预设飞行路径
。
6.
根据权利要求2所述的分体式飞行汽车信息架构，其特征在于，所述底盘信息系统包括底盘感知规划模块
、
底盘通信模块
、
动力电池模块
、
轮毂电机模块
、
制动电机模块

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，王伟达，王琦，郄天琪，张宇航，李颖，徐彬，项昌乐，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，
类型：发明
国别省市：