【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机操控，更具体的是涉及无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统和方法。
技术介绍
1、无人直升机具备高度的灵活性，能够实现垂直起降、空中悬停，或朝任意方向增速建立航线。其起降场地受限制小、自由灵活，能够适应复杂多变的环境。无人直升机同时具有无人员伤亡、体积小、造价低、战场生存力强等特点，在许多方面具有无法比拟的优越性。能够实现包括侦察、监视、目标截获、诱饵、攻击、通信中继、大气监测、交通监控、运送物资补给、资源勘探、电力线路检测、森林防火等应用，具有广泛的应用前景。
2、无人直升机飞行模式大致可分为两种：自主模式和人工模式，自主模式和人工模式下又可细分不同的子模式。但无论无人直升机处于哪种飞行模式，其飞行状态均可由飞行操作员通过杆位操纵发出人工超控指令，相应指令由飞管计算机进行解算、执行。
3、总距杆作为无人直升机的重要操纵机构之一，在不同的飞行模式下，它具有不同的操纵意义。以自主模式为例，总距杆操纵的是无人直升机的目标高度。飞管计算机解算出当前高度与目标高度的差值，结合无人直升机当前的地速、待飞距离等参数，计算出应该保持的升降率。在人工姿态增稳模式下，总距杆操纵的是旋翼目标总距值，飞管计算机通过控制舵机调整当前旋翼总距，使其与总距杆位置所对应的旋翼总距指令相匹配，从而实现对旋翼拉力大小的调整，完成对无人直升机的姿态参数的控制。
4、在不同的飞行模式下，系统对无人直升机的控制逻辑有所差别。所以即使飞行操作员维持相同的总距杆位置，飞管计算机可能解算出不同的总距杆操作量，造成无
5、目前飞行操作席位常用的传统总距操纵杆分为两种：自动回中杆和非自动回中杆。自动回中杆通过回中弹簧结构实现杆位脱手自动回中，但此类操纵杆结构复杂度较高，长期使用极易出现老化、失效现象，进而导致操纵准确度下降甚至危害飞行安全。同时在某些需要维持稳定杆位的操纵情形下，需要牵扯飞行操作员大量精力以对抗自动回中力矩。不自动回中杆虽然解决了杆位维稳的问题，但其使用滚珠提示杆位回中到位的机械结构既存在失效风险，又增大了维护难度。同时传统操纵杆虽然均标识了操纵刻度值，但因缺少操纵值的综合显示，仍需要飞行操作员对数值进行确认，不利于人员的精力集中。
6、在无人直升机不同飞行场景/模式下，需要飞行操作员对操纵杆杆量的注意力分配程度不同。因此需要建立基于飞行操作员注意力分配体系的杆位智能提示与显示功能，实现操纵杆量的全感知，降低操作人员的操作负担，提高飞行安全系数。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决上述技术问题，本专利技术提供无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统和方法。
2、本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
3、本专利技术一个方面提供无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，包括总距杆、地面控制站软件、语音提示系统以及综显提示系统，地面控制站软件的串口采集总距杆位置数字信号并转换成总距本地杆量，地面控制站软件将采集总距本地杆量通过语音提示系统、综显提示系统分别进行声光电显示与提示。
4、具体来说，总距杆实现操纵功能；地面控制站软件通过串口采集总距位置数字信号转化为总距本地杆量；指挥地面控制站软件将采集总距本地杆量整理、分析及记录；将采集总距本地杆量通过语音提示系统、综显提示系统分别进行声光电显示与提示。
5、另外，本方案中语音提示系统和综显提示系统两相结合的方式，降低了总距杆使用、维护成本，减少了总距杆机械上的安全隐患，使产品更加智能化，方便飞行操作员轻松便捷地感知、观察到无人直升机的总距杆位置，优化飞行注意力分配，为总距杆操纵提供了准确、及时的参考，增加了系统的安全性与稳定性，避免了因未正确感知总距杆位置导致飞行的风险。在飞行过程中，飞行操作员可以结合实际情况，有选择的去分配精力，提高了总距位置操纵与提示系统在无人直升机飞行过程中的易用性。
6、在一个实施方式中，综显提示系统为分层式提示体系。
7、本系统通过建立分层式提示体系，帮助飞行操作员在不同的飞行场景下建立更为有效的注意力分配模式，结合实际飞行需求有选择地感知无人直升机的总距状态。同时本系统主要通过声光提示的方式，降低操纵杆结构复杂度、提高系统可靠度的同时，能够显著提高总距操纵的准确性和易用性，降低未正确、及时感知总距杆操纵状态导致的飞行风险。
8、在一个实施方式中，分层式提示体系包括语音提示层、图标形状层、柱形图及三角图标位置显示层以及数字显示层。
9、具体来说，层式提示体系为多重提示/显示层系统，多重提示/显示层综合设置在符合人体操作习惯的同时，极大地优化了飞行操作员的在不同飞行模式下的注意力分配，提高飞行员对关键飞行状态量的反应速度，便于快速制定飞行决策，降低次生飞行事故概率。
10、该套系统的设计目标是将总距杆位置的本地控制量经过转换、上传指令发送，得到下传遥测数据反馈的旋翼总距实际操作量。综显提示系统根据飞行操作员在不同使用场景下的注意力分配状态的差异，按照飞行员对总距位置的不同注意力分配程度，由分散到集中的注意力等级将综显提示系统分为以下层级：语音提示层、图标形状层、柱形图及三角图标位置显示层以及数字显示层。
11、在一个实施方式中，语音提示层的具体工作过程：总距杆在到达/离开中立位时，综显提示系统会自动发出特征明显的两种提示音，表明当前总距杆杆位状态。
12、具体来说，根据该层的提示信息，飞行员可无需关注具体总距位置数值，仅根据提示音的不同，通过缓慢微调操纵杆行程，将操纵杆位置接近中立杆位。此提示层主要针对非常规飞行模式飞行后改变，如在第一人称视角人工操纵飞行，或依靠飞行员的经验和飞行习惯完成无人直升机位置、姿态的临时微调等飞行场景。
13、总距杆在到达/离开中立位时，语音提示系统给出特别提示信号；
14、从非中立区进入中立区语音提示系统发出提示音，如：“叮”；
15、从中立区进入非中立区语音提示系统发出提示信号，如“当”；
16、从非中立区进入另一侧非中立区语音提示系统发出提示信号，如：“当”；
17、上述语音提示信号可根据实际情况进行设置与定义。
18、在一个实施方式中，图标形状层的具体显示过程：根据总距杆是否回中及相对中立位置的杆位差，综显提示系统会显示不同图标的形状，表明总距杆位置处于不同的区域，用于判断总距杆的杆位。
19、具体来说，综显提示系统会显示不同三角图标的形状(上三角、全三角、下三角)，表明总距杆位置处于不同的区域(高于中立位置，位于中立位置，低于中立位置)，可以判断总距杆的概略杆位，根据该层的提示信息，飞行员可无需接触/操纵总距杆，以极低的注意力代价(眼神余光)观察得到总距杆的概略位置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，包括总距杆、地面控制站软件、语音提示系统以及综显提示系统，所述地面控制站软件的串口采集总距杆位置数字信号并转换成总距本地杆量，所述地面控制站软件将采集总距本地杆量通过语音提示系统、综显提示系统分别进行声光电显示与提示。
2.根据权利要求1所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述综显提示系统为分层式提示体系。
3.根据权利要求2所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述分层式提示体系包括语音提示层、图标形状层、柱形图及三角图标位置显示层以及数字显示层。
4.根据权利要求3所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述语音提示层的具体工作过程：所述总距杆在到达/离开中立位时，所述综显提示系统会自动发出特征明显的两种提示音，表明当前所述总距杆杆位状态。
5.根据权利要求3所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述图标形状层的具体显示过程：根据所述总距杆是否回中及相对中立位置的杆位差，所述
6.根据权利要求3所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述柱形图及三角图标位置显示层的具体显示过程：在所述图标形状层的图标的形状基础上，结合总距杆的实际位置，三角图标在柱状图上显示与之相对应的位置，准确地给总距杆实际位置信息，以满足飞行操作员在某些飞行条件下，准确地判断总距操纵状态。
7.根据权利要求3所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述数字显示层的具体显示过程：柱形图下方，有当前总距杆位置的精确数值，此数字信息可精确到小数点后一位，可以帮助飞行操作员准确地获得当前总距杆位置本地量的精确数值；柱状图上方，则是显示当前飞行条件下旋翼总距实际数值，同样精确到小数点后一位，此数值主要提示当前旋翼总距的实际反馈值。
8.无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统的控制方法，其特征在于，采用根据权利要求7所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统。
9.根据权利要求8所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，包括总距杆、地面控制站软件、语音提示系统以及综显提示系统，所述地面控制站软件的串口采集总距杆位置数字信号并转换成总距本地杆量，所述地面控制站软件将采集总距本地杆量通过语音提示系统、综显提示系统分别进行声光电显示与提示。
2.根据权利要求1所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述综显提示系统为分层式提示体系。
3.根据权利要求2所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述分层式提示体系包括语音提示层、图标形状层、柱形图及三角图标位置显示层以及数字显示层。
4.根据权利要求3所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述语音提示层的具体工作过程：所述总距杆在到达/离开中立位时，所述综显提示系统会自动发出特征明显的两种提示音，表明当前所述总距杆杆位状态。
5.根据权利要求3所述的无人直升机总距位置操纵及语音与综显提示系统，其特征在于，所述图标形状层的具体显示过程：根据所述总距杆是否回中及相对中立位置的杆位差，所述综显提示系统会显示不同图标的形...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭钧，李波，程思佳，冯荻洋，王征，王林涛，
申请(专利权)人：四川腾盾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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