飞行控制系统的制作方法

本实用新型涉及飞行控制技术领域，具体涉及一种飞行控制系统。

背景技术：

随着无人机价格的低价化，其可获得性越来越高，但无人机进入空域后，极易对空域内的航空器造成负面影响。研究无人机的来源构成，大部分由公司生产制造，极少部分由个体制造，原因在于无人机飞控系统对技术要求较高。因此，在空域管理方面，可以对来源于公司生产制造的无人机进行管控，这样能够极大的降低空域管理成本。

专利文献cn105608930a记载了一种无人机安全管理系统，包括位于机体内的机载控制端和地面的远程监控与控制端，机载控制端与无人机自驾仪控制连接并实现对无人机结构平台的控制，机载控制端内的身份识别模块和定位系统与系统控制模块连接，将身份验证信息和地理位置信息传递到系统控制模块进行判断，系统控制模块通过无线通讯模块传输信号至远程监控与控制端，将远程监控与控制端的判断结果通过连接的显示器和报警器进行提醒，并发送指令至执行控制模块，执行控制模块与无人机自驾仪连接；远程监控与控制端包括与机载控制端通信的网络服务器，内部设有与网络服务器进行信息交换的监控中心，监控中心连接显示坐标的地图定位显示模块、用于提示的报警提示模块和越权操作无人机系统的远程控制模块，监控中心将指令发送至机载控制端内的系统控制模块。其机载控制端内的系统控制模块将本设备无人机的id号码以及定位信息通过无线通讯模块发送至监控中心，一方面机载控制端会增加无人机的重量，另一方面，机载控制端的系统控制模块通过无线通讯模块与监控中心通信连接会消耗无人机携带的电能，降低无人机的续航效率。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的是提供一种飞行控制系统，以解决如何在实现监测空域内飞行器的基础上最大限度的发挥飞行器续航效率的技术问题。

为解决上述技术问题，可以根据需要选用如下技术方案：

一种飞行控制系统，包括飞行设备和空域监测站，所述飞行设备包括配对使用的飞行器和飞行器控制器，所述空域监测站用于与所述飞行器控制器通信连接。

在监测空域内的飞行器时，一种方法是使飞行器与空域监测站通信连接，以向空域监测站报告飞行器位置；另一种方法是使飞行器控制器与空域监测站通信连接，以向空域监测站报告飞行器位置。使飞行器与空域监测站通信连接，一方面需要占用飞行器侧有限的储存电能，另一方面存在通信信号不稳定的技术问题。考虑到操作者使用飞行器控制器操控飞行器时，飞行器就需要向飞行器控制器反馈飞行器位置信息，故而，使飞行器控制器与空域监测站通信连接，一方面通信信号稳定，另一方面飞行器控制器侧可以配备充足的储存电能。相比较而言，使飞行器控制器与空域监测站通信连接能够充分发挥飞行器携带的储存电能的续航效率。

优选的，所述飞行器包括飞行器侧定位模块和飞行器侧通信模块，所述飞行器侧定位模块用于输出飞行器位置信号，所述飞行器控制器包括控制器侧通信模块，所述空域监测站包括监测站侧通信模块，所述飞行器侧通信模块输出的飞行器位置信号经所述控制器侧通信模块中转发送至所述监测站侧通信模块。

进一步的，所述飞行器控制器还包括控制器侧定位模块，所述控制器侧定位模块用于输出所述控制器位置信号，所述控制器侧通信模块还用于输出所述控制器位置信号至所述监测站侧通信模块。

优选的，所述飞行器侧通信模块包括sim800c型通信模块。

优选的，所述飞行器侧通信模块包括gym2003b型通信模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.飞行器控制器与空域监测站通信连接能够充分发挥飞行器携带的储存电能的续航效率。

2.飞行器控制器包括有控制器侧定位模块时，空域监测站能够接收飞行器控制器的位置，进而确定飞行器控制器的操作者的位置。

附图说明

图1为本实用新型一种飞行控制系统的信号流框图。

图2为本实用新型一种飞行控制系统的供电模块的电路图。

图3为本实用新型一种飞行控制系统的控制模块的电路图。

图4为本实用新型一种飞行控制系统的通信模块的电路图。

图5为本实用新型一种飞行控制系统的rs232接口模块的电路图。

图6为本实用新型又一种飞行控制系统的信号流框图。

具体实施方式

下面结合附图，以实施例的形式说明本实用新型，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本实用新型。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。

现有技术中，gym2003b北斗一代rdss通信模块具有北斗rdss导航定位功能、北斗rdss短报文通信功能和北斗rdss卫星授功能，gym2003b北斗一代rdss通信模块的物理通讯接口为rs232接口。

本实用新型的一种飞行控制系统，参见图1，包括飞行设备和空域监测站，飞行设备包括配对使用的飞行器和飞行器控制器，空域监测站用于与飞行器控制器通信连接。一般的，飞行器操作者使用飞行器控制器操控飞行器，所以飞行器控制器需要与飞行器配对使用，在使用时，飞行器向飞行器控制器传输飞行器位置信息，以使于飞行器操作者通过飞行器控制器操控飞行器飞向目的位置。在飞行器操作者使用飞行器控制器操控飞行器时，飞行器控制器的供电电路为闭路状态，这时，飞行器控制器与空域监测站建立通信连接，向空域监测站传输飞行器位置信息，这样，空域监测站就能够获知飞行器的位置。一般的，空域监测站可以与多个飞行器控制器建立通信连接。

在监测空域内的飞行器时，一种方法是使飞行器与空域监测站通信连接，以向空域监测站报告飞行器位置；另一种方法是使飞行器控制器与空域监测站通信连接，以向空域监测站报告飞行器位置。使飞行器与空域监测站通信连接，一方面需要占用飞行器侧有限的储存电能，另一方面存在通信信号不稳定的技术问题。考虑到操作者使用飞行器控制器操控飞行器时，飞行器就需要向飞行器控制器反馈飞行器位置信息，故而，使飞行器控制器与空域监测站通信连接，一方面通信信号稳定，另一方面飞行器控制器侧可以配备充足的储存电能。相比较而言，使飞行器控制器与空域监测站通信连接能够充分发挥飞行器携带的储存电能的续航效率。

优选的，飞行器包括飞行器侧定位模块和飞行器侧通信模块。为便于简精电路，飞行器还可以包括飞行器控制处理模块。飞行器侧定位模块的输出端与飞行器控制处理模块的gpio接口对应电连接，用于输出飞行器位置信号。飞行器控制处理模块的gpio接口与飞行器侧通信模块对应电连接，以便于将数据信号转换为通信信号，或将通信信号转换为数据信号。飞行器控制器包括控制器侧通信模块。为便于简精电路，飞行器控制器还可以包括控制器侧控制处理模块。控制器侧通信模块与控制器侧控制处理模块的gpio接口对应电连接。参见图2-5，sim800c通信模块支持4频gsm/gprs通信，它与现有的通信网络配合可以实现无线通信和数据通信功能。当然，现有技术中还存在其它支持2g、3g、4g、5g功能或无线通信功能的通信模块，也是可以作为通信模块使用的。sim800c通信模块的功率较大，图2中的lm2596-a型电源芯片构成的降压电路可以为其独立供电，lm2596-a型电源芯片的引脚5为使能引脚。图3中的stm32f103型单片机为一种控制处理模块，其采用图2中的lm1117-3.3型电源芯片构成的3.3vdc稳压输出电路供电。图4提供了一种5vdc高电平通信的rs232接口模块，adum5402型四通道数字隔离芯片作为stm32f103型单片机的3.3vdc高电平转5vdc高电平输出隔离电路。

在图3中，stm32f103型单片机还连接有ms5611型高度计，ms5611型高度计可以输助确定飞行器的高度信息。

现有技术中gym2003b北斗一代rdss通信模块兼具北斗定位和北斗短报文功能，其可以安装在飞行器上。借助现有的通信网络，飞行器控制器侧安装如图4所示的sim800c通信模块就可以实现飞行器的定位及飞行器与飞行器控制器的通信功能。gym2003b北斗一代rdss通信模块的rs232接口与图5中的rs232接口模块对应电连接。图2中的lm1117-5.0型稳压输出模块用于输出5vdc电压，为gym2003b北斗一代rdss通信模块供电。相对于sim800c的gsm/gprs通信，北斗短报文功能属于卫星通信，其可以适应飞行器在＞1000米与飞行器控制器的通信需求。

空域监测站包括监测站侧通信模块，空域监测站可以使用电子计算机，电子计算机一般均带有rs232接口。电子计算机的rs232接口与图2-5所示的电路连接，借助现有的通信网络就能实现空域监测站与飞行器控制器的通信连接。

本实用新型中，飞行器侧通信模块输出的飞行器位置信号经控制器侧通信模块中转发送至监测站侧通信模块，这样，空域监测站就能够获知飞行器的位置。

进一步的，飞行器控制器也可以包括控制器侧定位模块，控制器侧定位模块用于输出控制器位置信号，控制器侧通信模块还用于输出控制器位置信号至监测站侧通信模块。这样，空域监测站就能够接收到飞行设备的飞行器的位置信息和飞行器控制器的位置信息。一般的，未使用状态下，飞行器的位置与飞行器控制器的位置是相近的；在使用状态下，飞行器的位置与飞行器控制器的位置存在距离，这一方面可以通过飞行器的位置与飞行器控制器的位置距离过滤未使用状态下的飞行器，另一方面也便于空域监测站确定飞行器操作者的位置。

同时，发明人在本实用新型公开的结构的基础上还提供一种结构。参见图6，空域监测站用于与飞行器、飞行器控制器通信连接。这样，飞行器侧通信模块与监测站侧通信模块建立一条通信通道，便于飞行器侧通信模块输出的飞行器位置信号输出至监测站侧通信模块；此外，飞行器侧通信模块、控制器侧通信模块和监测站侧通信模块也建立一条通信通道，便于飞行器侧通信模块输出的飞行器位置信号经控制器侧通信模块中转发送至监测站侧通信模块。空域监测站可以借助两条通信通道接收飞行器的位置信号，形成冗余配置，可以降低因单一通信通道失效造成数据缺失现象的发生概率。

一般的，飞行器侧通信模块、控制器侧通信模块具有硬件识别编码，这样监测站侧通信模块就能够将飞行器侧通信模块与飞行器的位置信息相对应，将控制器侧通信模块与控制器的位置信息相对应。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本实用新型的发明构思。在不脱离本实用新型的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本实用新型已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本实用新型隐含公开的内容。