一种用于验证固定翼无人机群编队飞行能力的系统的制作方法

本实用新型涉及电气系统技术领域，具体为一种用于验证固定翼无人机群编队飞行能力的系统。

背景技术：

随着无人机技术的快速发展，无人机编队飞行已经成为大家关注的重要方向，具有广阔的应用前景，无人机编队可以利用仿生的蚁群、蜂群设计出智能化程度比较高的系统，无人机成群飞行，与光影结合会给人带来震撼的视觉盛宴；无人机编队与武器结合也会带来意想不到的效果，可以以小博大，以多胜少。但是，现有的无人机编队方式对电台要求比较高，成本高昂，为验证无人机编队飞行能力带来了巨大的考验：

1.采用专用组网数据链方式支持多点对多点的信息交互，可以在每一架飞机上安装一个组网电台，一方面接收目标点位置，另一方面向控制端发送本机位置航向等飞行数据，完成组网控制，但是这种方式随着飞机结点数量的增加，数据链之间的传输数据将会大幅度增加，数据传输延迟增大，飞机控制超调会变大；另一方面支持组网的数据链价格高昂，成本比较高。

2.搭载工控机方式，为了降低成本，在无人机结点搭载工控机，主要功能是接收控制器发送的目标点指令，解析转码计算生成飞机的飞行速度、航向角等控制结果，这种方式大幅度降低了成本，缺点是工控机体积尺寸比较大，比较重，搭载在旋翼无人机的吊篮下方，严重影响了无人机的续航时间，降低了有效挂飞效率，另外工控机的操作系统比较复杂，需要安装专业的解码软件，飞行任务过程中容易出现系统故障，功率载荷也比较大，试验准备时间过长。

这两种模式目前在市场上都有应用，但是成本、飞机续航能力、飞机飞行安全等均或多或少有一些不足，用来检验无人机是否具备组网飞行能力，以上两种方式都不适合，因此，我们提出一种用于验证固定翼无人机群编队飞行能力的系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于验证固定翼无人机群编队飞行能力的系统，以解决上述背景技术中提出的这两种模式目前在市场上都有应用，但是成本、飞机续航能力、飞机飞行安全等均或多或少有一些不足，用来检验无人机是否具备组网飞行能力，以上两种方式都不适合的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于验证固定翼无人机群编队飞行能力的系统，由多架次的固定翼无人机、搭载gps、串口解码器、电台天空端、电台地面端和地面组网控制器组成，每一架所述固定翼无人机上安装有串口解码器，且串口解码器刷入对应飞机编号的解码程序，领头的所述固定翼无人机上安装有搭载gps，完成卫星信号搜索，所述电台天空端和电台地面端调试无线数据通讯，所述电台地面端和地面组网控制器相互接通，以接收领头固定翼无人机的搭载gps信号，所述地面组网控制器通过电台地面端发送各个节点的飞行目标点位置，地面测试各固定翼无人机的接收状态。

优选的，所述固定翼无人机分为领头飞机和组网飞机，领头飞机以固定的速度飞行，领头飞机上搭载gps回传当前经纬高位置。

优选的，所述领头飞机搭载gps搜索卫星信号后输出飞机当前的经纬高数据和飞行速度航向等数据。

优选的，所述串口解码器读取地面组网控制器上传的各个固定翼无人机结点飞行目标点位置数据，结合飞机当前的位置计算出飞机的航向和速度。

优选的，所述电台天空端和电台地面端成对使用，完成无线数据交互。

优选的，所述地面组网控制器接收领头飞机的经纬高数据，根据操控人员输入的“一”字或“八”字组网类型，计算出其余飞机的飞行目标点位置，通过电台地面端发送给需要组网的每一架固定翼无人机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该用于验证固定翼无人机群编队飞行能力的系统主要用在无人机控制领域，该系统组合了现有技术方案的优点：通过采用低成本点对多数据链进行组网，搭载专用串口解码器，完成对各个架次飞机的控制，查看无人机组网飞行效果；

按照本方案设计固定翼无人机编队飞行验证系统，可以用低成本点对多的数据电台完成一对多飞机的操控，电台地面端以广播的形式向天空发送每一架飞机的飞行目标点和保持距离速度等信息，电台天空端接收到所有飞机的数据后，结合自身的飞行参数在线计算飞机的航向角、高度和速度参数，达到飞行编队的效果，该系统价格低廉，操作简洁，极大提高了可靠性，该方案设计合理，工作可靠，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图。

图中：1、固定翼无人机；2、搭载gps；3、串口解码器；4、电台天空端；5、电台地面端；6、地面组网控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种用于验证固定翼无人机群编队飞行能力的系统，由多架次的固定翼无人机1、搭载gps2、串口解码器3、电台天空端4、电台地面端5和地面组网控制器6组成，每一架所述固定翼无人机1上安装有串口解码器3，且串口解码器3刷入对应飞机编号的解码程序，领头的所述固定翼无人机1上安装有搭载gps2，完成卫星信号搜索，所述电台天空端4和电台地面端5调试无线数据通讯，所述电台地面端5和地面组网控制器6相互接通，以接收领头固定翼无人机1的搭载gps2信号，所述地面组网控制器6通过电台地面端5发送各个节点的飞行目标点位置，地面测试各固定翼无人机1的接收状态。

所述固定翼无人机1分为领头飞机和组网飞机，领头飞机以固定的速度飞行，领头飞机上搭载gps2回传当前经纬高位置；所述领头飞机搭载gps2搜索卫星信号后输出飞机当前的经纬高数据和飞行速度航向等数据；所述串口解码器3读取地面组网控制器6上传的各个固定翼无人机1结点飞行目标点位置数据，结合飞机当前的位置计算出飞机的航向和速度；所述电台天空端4和电台地面端5成对使用，完成无线数据交互；所述地面组网控制器6接收领头飞机的经纬高数据，根据操控人员输入的“一”字或“八”字组网类型，计算出其余飞机的飞行目标点位置，通过电台地面端5发送给需要组网的每一架固定翼无人机1。

工作原理：领头固定翼无人机1上安装搭载gps2，通过电台向地面组网控制器6实时回传领头飞机的经纬高和速度等飞行数据；地面组网控制器6接收到领头飞机的坐标和飞行状态后按照组网策略(“一”字或“八”字)计算其他飞机的飞行目标点，通过一对多的方式上传给每一架飞机；其余固定翼无人机1搭载了电台天空端4，接收到目标点和飞行速度等信息后结合自身的位置和速度等飞行参数自行调整航向和飞行速度，以达到飞行编队效果，验证无人机的编队飞行能力；

具体使用过程如下：

为每一架固定翼无人机1上安装串口解码器3，串口解码器3刷入对应飞机编号的解码程序；

向领头固定翼无人机1上安装搭载gps2，完成卫星信号搜索；

调试电台天空端4和电台地面端5无线数据通讯；

接通地面组网控制器6和电台地面端5，接收领头固定翼无人机1的gps信号；

地面组网控制器6通过电台地面端5发送各个节点的飞行目标点位置，地面测试各架固定翼无人机1的接收状态；

固定翼无人机1领头机起飞，以固定的速度和航向飞行；

5秒后起飞其余固定翼无人机1，以150米间隔在400米高度画圆；

切换为编队飞行模式，查看各架固定翼无人机1的组网编队飞行效果。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。