一种大型无人机飞行模拟及融合空域仿真调度系统的制作方法

本实用新型涉及一种无人机模拟训练领域，尤其涉及一种大型无人机飞行模拟及融合空域仿真调度系统。

背景技术：

融合空域：同时容纳普通民航航班和大型无人机货运航班生产运行的空域。大型无人机在融合空域的安全运行，时刻关系到地面人员的生命财安全。由于大型无人机的生产运营在国内还是新业态，在正式投入生产运营之前，首先要解决的是无人机机长、融合空域指挥调度人员的培训问题，以及对相关业务的研究论证。

针对这样的需求，用计算机、显示器、飞行外设、大屏、接收天线等硬件设备集成了一套无人机训练及仿真系统，能培训飞行员和融合空域指挥调度人员，还能提供仿真的数字飞机结合真实的民航航班数据，研究无人机在融合空域飞行的运行状态。对今后的生产运营具有积极的指导意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，引入真实的民航航班数据，实现对融合空域的大型无人机飞行模拟及融合空域的仿真调度模拟的系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种大型无人机飞行模拟及融合空域仿真调度系统，包括内网路由器、飞行模拟训练器、仿真无人机、ads-b接收设备、无人机姿态监视大屏、融合空域监控大屏和调度指令发送设备，所述ads-b接收设备通过天线接收附近的民航航班数据，通过内网路由器传送至融合空域监控大屏显示；所述飞行模拟训练器对仿真无人机进行控制，所述仿真无人机将飞行数据反馈至飞行模拟训练器，所述飞行模拟训练器通过内网路由器将对应的数据信息分别发送至无人机姿态监视大屏和融合空域监控大屏显示；所述调度指令发送设备将调度员的调度指令通过内网路由器发送至飞行模拟训练器。

作为优选，所述飞行数据包括位置、速度、高度、航向、姿态和视景视频数据信息。

作为优选，所述位置、速度、高度、航向数据信息通过内网路由器发送至融合空域监控大屏显示，所述姿态和视景视频数据信息通过内网路由器发送至无人机姿态监视大屏显示。

作为优选，所述民航航班数据包括民航飞机的位置、高度、速度、航向和识别号数据信息。

作为优选，所述无人机的姿态数据信息包括，①俯仰角信息,飞机机体纵轴与水平面的夹角；②偏航角信息,飞机机体纵轴在水平面上的投影与该面上参数线之间的夹角；③滚转角信息,飞机对称平面与通过飞机机体纵轴的铅垂平面间的夹角。

作为优选，所述无人机姿态监视大屏、融合空域监控大屏均由大屏及大屏控制器组成。

作为优选，所述飞行模拟训练器及仿真无人机有若干架，每台仿真无人机通过对应的飞行模拟训练器进行控制，每台飞行模拟训练器分别与内网路由器通信连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)逼真的飞行训练模拟环境，能低成本的批量培训无人机机长。

(2)结合adsb设备接收附近真实的民航航班数据，用模拟飞机研究无人机在融合空域的管制和调度，以及无人机在融合空域飞行的业务形态。

(2)培训融合空域的管制调度人员。

附图说明

图1为本实用新型系统结构图；

图2为本实用新型设备接线图。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1、图2,一种大型无人机飞行模拟及融合空域仿真调度系统，包括内网路由器、飞行模拟训练器、仿真无人机、ads-b接收设备、无人机姿态监视大屏、融合空域监控大屏和调度指令发送设备，

所述ads-b接收设备通过天线接收附近的民航航班数据，通过内网路由器传送至融合空域监控大屏显示，接入了真实的民航航班数据进行模拟训练，对无人机在融合空域运营有了直观而真实的认知；所述民航航班数据包括民航飞机的位置、高度、速度、航向和识别号数据信息。ads-b接收设备automaticdependentsurveillance-broadcast,是广播式自动相关监视。ads-b接收设备能实时接收附件民航航班的位置、航班号等关键信息。

所述飞行模拟训练器对仿真无人机进行控制，所述仿真无人机将飞行数据反馈至飞行模拟训练器，所述飞行模拟训练器通过内网路由器将对应的数据信息分别发送至无人机姿态监视大屏和融合空域监控大屏显示；飞行模拟训练器为现有的模拟设备带有计算机、显示器，以及摇杆、脚蹬、油门等驾驶外设设备；

所述调度指令发送设备将调度员的调度指令通过内网路由器发送至飞行模拟训练器，调度指令发送设备为对讲机等通讯设备。

所述飞行模拟训练器及仿真无人机有若干架，每台仿真无人机通过对应的飞行模拟训练器进行控制，每台飞行模拟训练器分别与内网路由器通信连接。无人机机长可多人同时模拟飞行，调度室内调度员，也能模拟融合空域现实情景。

所述无人机姿态监视大屏、融合空域监控大屏均由大屏及大屏控制器组成,大屏控制器将数据信息在大屏上分屏显示。

培训/演练过程中：

机长在飞行模拟训练器操控无人机，通过仿真无人机模拟大型无人机飞行进行训练，姿态和位置数据经路由器转发到无人机姿态监视大屏，便于调度员进行调度以及培训监督人员进行评价；

调度员根据融合空域监控大屏和无人机姿态监视大屏上民航飞机和无人机的位置关系，并根据各仿真无人机的航向、高度、速度评估飞行安全，在必要时通过调度指令发送设备对飞行模拟训练器上的无人机机长下达调度指令，规避民航航班，保障融合空域中的飞行安全。

所述飞行数据包括位置、速度、高度、航向、姿态和视景视频数据信息。所述位置、速度、高度、航向数据信息通过内网路由器发送至融合空域监控大屏显示，便于调度人员查看融合空域的实际情况，所述姿态和视景视频数据信息通过内网路由器发送至无人机姿态监视大屏显示。

所述无人机的姿态数据信息包括，①俯仰角信息,飞机机体纵轴与水平面的夹角；②偏航角信息,飞机机体纵轴在水平面上的投影与该面上参数线之间的夹角；③滚转角信息,飞机对称平面与通过飞机机体纵轴的铅垂平面间的夹角。飞行员可操纵飞行模拟训练器的驾驶杆(盘)和脚蹬改变飞行姿态和位置，就像在第一视角驾驶真实飞机一样，配以虚拟视景，仿真度更高。

采用这套系统，取得了良好的训练和研究效果：

(1)避免了试飞真实无人机高昂的训练及损毁成本，且机长及调度员的训练时间和不受限制。

(2)由于接入了真实的民航航班数据，对无人机在融合空域运营有了直观而真实的认知，在规避民航飞机、告警、应急预案等业务探索上进展显著。

(3)融合空域调度人员的培训也实现了日常化，训练时间充足，场景丰富，有利于在大型无人机投入生产运行之后，快速组建一支经验丰富、业务能力精湛的专业人才队伍。

以上对本实用新型所提供的一种大型无人机飞行模拟及融合空域仿真调度系统进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本实用新型的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。