一种无人机地面控制工作站的制作方法

本实用新型涉及一种无人机控制技术领域，具体地说，特别涉及一种无人机地面控制工作站。

背景技术：

近年来，无人机的研究和应用在世界范围内得到了广泛的认知和关注，我国相关研究单位也投入了相当大的精力在无人机的研究和发展中。而无人机地面控制站系统是整个无人机系统的指挥控制中心，一套功能完善的无人机地面控制站系统能够很好的辅助地面操作人员对无人机进行飞行状况监视和实时控制，并完成相应的任务系统功能。

无人机的地面控制站作为整个无人机系统的指挥中心，在无人机飞行过程中，起着绝对的核心作用。为了能够更好的完善无人机的指挥系统，人们设计了各种类型的地面站系统，来辅助操作员对无人机的各种飞行数据和任务系统设备状况进行实时地监控，以确保无人机飞行的安全同时以便在应急情况发生时能够及时地采取相应措施来保证无人机的安全。由于地面控制站能在飞行过程中根据实际的地理环境、气象环境或其他非人为因素、人为因素等变化，控制改变预定的任务计划，从而可以有效地提高无人机执行实际任务的能力。

目前市场上的地面控制站多以手持便携式为主，其测控距离与无线数据链路的回传距离都较短，无法满足远距离航线规划任务中的全程信息传输以及突发情况下切换手动飞行的需求，更加无法满足现代对多功能融合技术的需求。车载式地面控制站系统由于置于车辆内部，其相关配套装置可与移动车相结合(如发射端与接收端)，一方面可以解决携带飞行器的便携性问题，另一方面由于车载地面控制站的主控系统更加先进，其主机可占空间更大，其可以提供更多手持便携式地面站所不具有的功能，其中最重要的一点是与后方指挥中心进行实时的在线会商功能，这样可以更方便地提供后方对前方的战况分析与作战部署，包括历史视频查看、文件回传、文字会商等。同时该地面控制站系统可对两台无人机平台进行航线规划，实现双飞单控功能。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了 一种无人机地面控制工作站，其能够有效解决当前各型无人机和载荷平台的测控协议不统一的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人机地面控制工作站，包括任务控制柜、支腿、链路控制柜、CPCI计算机组、交换机、配电箱、油门杆、飞行控制柜、右触摸屏显示器、右液晶显示屏、语音对讲设备、UPS装置、左液晶显示器、左触摸屏显示器、控制杆、中液晶显示器、中触摸屏显示器和KVM切换器；所述链路控制柜安装在任务控制柜的右侧，所述飞行控制柜安装在链路控制柜的右侧，所述任务控制柜、链路控制柜和飞行控制柜的底部都安装有支腿，所述任务控制柜和飞行控制柜内都安装有交换机和配电箱，两个所述左液晶显示器安装在任务控制柜内，两个所述左触摸屏显示器安装在任务控制柜内且左触摸屏显示器位于左液晶显示器的下方，所述任务控制柜、链路控制柜和飞行控制柜的台面上都安装有油门杆、控制杆和KVM切换器，所述CPCI计算机组安装在链路控制柜内且CPCI计算机组靠近链路控制柜的底面，所述中触摸屏显示器安装在链路控制柜内，所述中液晶显示器安装在链路控制柜内且中液晶显示器位于中触摸屏显示器的上方，所述语音对讲设备安装在链路控制柜内且语音对讲设备位于中液晶显示器的上方，所述UPS装置安装在链路控制柜内且UPS装置位于语音对讲设备的上方，两个所述右液晶显示器安装在飞行控制柜内，两个所述右触摸屏显示器安装在飞行控制柜内且右触摸屏显示器位于右液晶显示器的下方。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述CPCI计算机组由飞行控制计算机、任务控制计算机、链路监控计算机、任务规划计算机、记录快视计算机和信息处理计算机组成。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述左触摸屏显示器和右触摸屏显示器四周都设置有硬按键。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述任务控制柜、链路控制柜和飞行控制柜上都安装有带轨迹球的金属键盘。

本实用新型中：针对飞行监控柜、任务监控柜、链路监控柜进行了组合化设计，通过一组三连柜及相应的操控席位，即可实现对一架无人机的控制。

地面控制站的软件组成包括飞行控制软件、飞行状态显示软件、载荷控制软件、载荷状态显示软件、记录快视软件、任务规划软件、航迹显示软件、链路监控软件和协议转换软件，共计9个软件配置项，如图3所示。

飞行控制软件的主要功能是实现对飞机平台的实时控制，具有航迹数据管理功能，能够实现航点信息的查询、更改和注入。遥控指令支持软指令、硬指 令和车外控制三种生成方式。

飞行状态显示软件的主要功能是通过解析飞机平台状态的遥测数据，得到无人机的飞行状态信息，然后以表格、图形等方式进行显示，从而实现飞行状态信息的实时监视功能。

载荷控制软件的主要功能是实现对载荷平台的实时控制，支持光电载荷、数码相机和SAR等多种载荷。

载荷状态显示软件的主要功能是通过接收并解析载荷平台状态的遥测数据，得到载荷平台的状态信息，然后以表格、图形等方式进行显示，从而实现载荷状态信息的实时监视功能。

记录快视软件的主要功能是接收和记录无人机下传的原始数据，包括遥测、遥控和图像数据，对图像数据进行解压缩处理后进行实时显示，并且具有数据回放的功能。

任务规划软件的主要功能是根据飞行任务的要求，快速生成可执行的任务航线，使无人机可以按照预定的航线飞行，保证无人机执行任务的有效性和安全性。

航迹显示软件的主要功能是接收无人机飞行姿态的遥测参数和预设航线信息，在二/三维可视化环境中进行无人机的实时飞行仿真模拟，预设航线和实际飞行航迹可叠加在数字地图背景上显示。

链路监控软件的主要功能是实现对数据链设备和地面跟踪设备的实时监视和控制。

协议转换软件的主要功能是实现无人机及载荷的专用测控协议和通用测控协议之间的帧格式转换，使得地面控制站的软件不再依赖于各型号无人机的测控协议，而是使用通用测控协议进行编程和实现。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型公开的一种无人机地面控制工作站，该地面控制站与地面数据终端车、机载数据终端配合，实现了对多型无人机及载荷的指挥与控制功能；采用通用化设计，能够有效解决当前各型无人机和载荷平台的测控协议不统一的问题。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的结构主视图；

图2为本实用新型的一种具体实施方式的结构左视图；

图3为本实用新型的一种具体实施方式地面控制工作站的软件组成示意图；

图4为本实用新型的一种具体实施方式地面控制工作站的软件信息流示意图。

附图标记说明：

1：任务控制柜，2：支腿，3：链路控制柜，4：CPCI计算机组，5：交换机，6：配电箱，7：油门杆，8：飞行控制柜，9：右触摸屏显示器，10：右液晶显示屏，11：语音对讲设备，12：UPS装置，13：左液晶显示器，14：左触摸屏显示器，15：控制杆，16：中液晶显示器，17：中触摸屏显示器，18：KVM切换器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～图4所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；如图所示，本实用新型公开的一种无人机地面控制工作站，包括任务控制柜1、支腿2、链路控制柜3、CPCI计算机组4、交换机5、配电箱6、油门杆7、飞行控制柜8、右触摸屏显示器9、右液晶显示屏10、语音对讲设备11、UPS装置12、左液晶显示器13、左触摸屏显示器14、控制杆15、中液晶显示器16、中触摸屏显示器17和KVM切换器18；所述链路控制柜3安装在任务控制柜1的右侧，所述飞行控制柜8安装在链路控制柜3的右侧，所述任务控制柜1、链路控制柜3和飞行控制柜4的底部都安装有支腿2，所述任务控制柜1和飞行控制柜8内都安装有交换机5和配电箱6，两个所述左液晶显示器13安装在任务控制柜1内，两个所述左触摸屏显示器14安装在任务控制柜1内且左触摸屏显示器14位于左液晶显示器13的下方，所述任务控制柜1、链路控制柜3和飞行控制柜8的台面上都安装有油门杆7、控制杆15和KVM切换器18，所述CPCI计算机组4安装在链路控制柜3内且CPCI计算机组4靠近链路控制柜3的底面，所述中触摸屏显示器17安装在链路控制柜3内，所述中液晶显示器16安装在链 路控制柜3内且中液晶显示器16位于中触摸屏显示器17的上方，所述语音对讲设备11安装在链路控制柜3内且语音对讲设备11位于中液晶显示器16的上方，所述UPS装置12安装在链路控制柜3内且UPS装置12位于语音对讲设备11的上方，两个所述右液晶显示器10安装在飞行控制柜8内，两个所述右触摸屏显示器9安装在飞行控制柜8内且右触摸屏显示器9位于右液晶显示器10的下方。

优选的，所述CPCI计算机组4由飞行控制计算机、任务控制计算机、链路监控计算机、任务规划计算机、记录快视计算机和信息处理计算机组成。

优选的，所述左触摸屏显示器14和右触摸屏显示器9四周都设置有硬按键。

本实用新型中，地面控制站采用TCP/IP协议实现信息传输的全网络化，遥测、遥控和图像均以网络数据帧进行传输，其中，遥测和遥控采用UDP组播协议传输，图像采用TCP协议传输。图4给出了遥测、遥控和图像数据的信息流示意图。其中，数据链遥控数据和数据链遥测数据适用于数据链设备，其它数据帧均适用于飞机平台和载荷平台，通用遥控数据和通用遥测数据指面向通用测控协议的数据帧，专用遥控数据和专用遥测数据指面向无人机和载荷的专用测控协议的数据帧。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。