用于远程控制航空器的地面交通工具链接控制制造技术

一种用于远程控制航空器的手持无线电发射控制器，其包括手柄、控制航空器的转弯的可旋转的旋钮以及控制航空器的正向移动的一个或多个触发器，从而提供类似地面交通工具的控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请涉及并且要求于2013年10月28日提交的名称为GROUND VEHICLE-LIKE CONTROL FOR REMOTE CONTROL AIRCRAFT的申请序列号为61/896,552的共同未决的美国临时专利申请的申请日的权益，其全部内容出于所有目的通过引用并入本文，。
本申请涉及远程控制航空器并且更具体地涉及远程控制航空器的航控。背景远程控制(RC)地面交通工具通常被用发射控制器来控制，发射控制器具有两个组件：转向旋钮(也被称作方向盘)和油门/制动器控制。熟悉这个控制界面的人类驾驶员能够熟练地驾驶地面交通工具而不管相对于该驾驶员的交通工具的方向。因此，驾驶员可以能够航控交通工具不论它是面向驾驶员还是远离驾驶员。驾驶员还可以对RC地面交通工具轻易执行高速转弯。然而，同一驾驶员当航控RC航空器时可能遇到困难。航控常规的RC航空器比航控RC地面交通工具要求显著地更多的技巧。常规双摇杆航空器控制器要求飞行员独立地控制航空器的油门和偏航和俯仰以及侧倾。当施加控制时飞行员必须知道航空器的方向，这比知道地面交通工具的方向要求显著地更多意识。对RC航空器进行“协调转弯”要求飞行员同时地输入偏航、俯仰和侧倾命令以便命令航空器在空中转弯而转弯时没有“侧滑”(滑行至外侧)或“打滑”(向内侧跌落)。同时飞行员还必须对油门命令进行调整以控制或维持航空器高度。如果RC航空器飞行员可以采取该飞行员熟悉的RC地面交通工具的控制的更大的优点，则将是可取的。如前所述，常规RC航空器被用“双摇杆”发射控制器进行控制。典型的模式2发射机将被配置如图14中所示。向前和向后移动左摇杆控制油门；向左和向右移动其控制偏航。向前和向后移动右摇杆控制俯仰；向左和向右移动其控制侧倾。在固定翼航空器的示例中，向前和向后移动左摇杆将增加或减少来自动力源(电机或内燃机)的推力。向左和向右移动左摇杆将移动方向舵控制表面以偏航飞机至左边或右边。向前和向后移动右摇杆将移动升降机控制表面(多个)以使飞机上下俯仰。向左和向右移动右摇杆将移动副翼控制表面以侧倾飞机至左边或右边。常规双摇杆发射机可以被用在一个或多个控制器之间的“混合”来配置。例如，发射机可以被配置使得当副翼被命令移动时方向舵移动。在这个示例中，当仅向左和向右移动右摇杆时，方向舵移动的百分比可以被命令。这可以导致所谓的协调转弯，在其中飞机将同时倾斜和偏航两者。固定翼航空器的协调转弯可以是有用的以抵消反向偏航的效果，举例来说。在多旋翼航空器(例如四轴航空器)的示例中，一起协调倾斜角和偏航可以在执行看起来自然的转弯而不“侧滑”或“打滑”时是极其有用的。可以被配置有“混合”的一个常规双摇杆发射机是Futaba 8J。线性和非线性(5点)混合两者都可以被配置。产品说明书的65-69页包含可用混合的详细说明。Futaba 8J产品说明书的全部据此通过引用并入本文。在Futaba 8J上可用的四个线性可编程混合被默认设置为：1)副翼至方向舵用于协调转弯，2)升降机至襟翼用于更小的回路，3)襟翼至升降机以用襟翼来补偿俯仰和4)油门至方向舵以用于地面处理补偿。预先配置的混合可以在使用简单发射机的某种飞行就绪(RTF)航空器上是可用的，简单发射机不可被最终用户编程。一个示例是通过Horizon Hobby的Hobbyzone Firebird Stratos。使用其虚拟指导员技术，如在图15中所示的，这个航空器至少使用三种不同混合：1)方向舵至升降机混合，2)油门至升降机混合以及3)方向舵至发动机混合。见Firebird Stratos指令手册的第6页以了解更多细节。Firebird Stratos指令手册的全部据此通过引用并入本文。非常规“单摇杆”发射机在1970年代和1980年代中的某些时间段是流行的。这些发射机通过使用在摇杆的尖端处的旋钮来将对方向舵的控制改放至右摇杆，如在图16中所见到的。将旋钮旋转到右边(顺时针方向)将导致与将图14的常规方向舵摇杆推向右边相同的控制。将旋钮旋转到左边(逆时针方向)将导致与将图14的常规方向舵摇杆推向左边相同的控制。油门由滑动器(通常由飞行员的左手拇指来致动)控制。Futaba FP-T8SSA-P发射机是“单摇杆”发射机的一个示例。混合在该Futaba单摇杆无线电上是可用的，其细节可以至少在Futaba FP-T8SSA-P指令手册的第5、29、30、32、33和34页上找到。来自第33页的名称为AILERON->RUDDER MIXING的引用，“该功能有时被称为‘CAR’(与副翼和方向舵耦合)，并且在滑翔机和特定的比例模型上是有用的，其中副翼和方向舵必须被一起使用以用于协调转弯”。Futaba FP-T8SSA-P指令手册的全部据此通过引用并入本文。以下美国专利中的每个的整体据此通过引用并入本文：McConville的第8,473,117号专利；Yamamoto的第6,227,482号专利；以及Stuckman等人的第8,200,375号专利。上述专利中的每个中所公开的主题可以用于或适于控制如本文论述的单旋翼、多旋翼和/或固定翼航空器。售后航空器控制系统是可用的，其利用更先进的电子器件和控制系统以改进航空器的控制并且有时使特定功能自动化。一个示例是Eagle Tree Systems的Guardian。Guardian被特别地制造用于固定翼航空器并且使用加速计和陀螺仪两者。在其2D模式下其提供机翼调平稳定，当需要时将模型返回到水平飞行。在3D模式下其工作以消除湍流和失速特性。Guardian还包括采用“踩球(step on the ball)”方法以致动方向舵以便协调转弯的自动转弯协调。当航空器进入倾斜转弯时，Guardian将致动方向舵和“踩球”以执行自动转弯协调。在Guardian上有许多其他可用特征，如在产品资料和Guardian指令手册中所示的。Guardian 2D/3D稳定器手册和关于Eagle Tree Systems的Guardian稳定扩展器的指令手册据此通过引用并入本文。APM(流行的开源自动驾驶仪套件)2013年12月发布了它们的AP M:Copter的版本3.1。在该版本中，它们包括被称为“漂移模式”的新的飞行模式，其允许飞行员利用内置自动协调转弯驾驶多翼直升机好似它是飞机一样。飞行员具有对偏航和俯仰的直接控制，但是侧倾由自动驾驶仪控制。右摇杆控制俯仰和偏航并且左摇杆用于经由油门的手动高度控制。当航空器正向移动并且飞行员推动右摇杆到左边或右边以进行转弯时，航空器还将在同时倾斜以在该方向上进行协调转弯。漂移模式依赖于GPS起作用。偏航和侧倾基于速度进行混合。通过访问APM网站http://copter.ar dupilot.com/可以得到更多信息。在http://copter.ardupilot.com/的ArduCopte r|Multirotor UAV网页中可用的包括但不限于“8通道PPM编码器(v2)的手册，固件：v2.3.16”和3D机器人的“PPM编码器”指令手册的APM：Copter文档据此通过引用并入本文。概述可以结合用于控制提供类似地面交通工具的控制的远程控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于远程控制航空器的手持无线电发射控制器，所述控制器包括：手柄，其被配置成被用户的持握手握住；可变位置第一人机界面(HMI)输入部，其被固定到所述手柄，第一HMI输入部包括可旋转的旋钮，所述可旋转的旋钮被配置成由用户的空闲的手旋转以改变所述第一HMI输入部的位置；可变位置第二HMI输入部，其被固定到所述手柄，所述第二HMI输入部包括一个或多个触发器，所述一个或多个触发器被配置成由用户的所述持握手的一个或多个手指移动以改变所述第二HMI输入部的位置；无线电发射控制器，其从所述第一HMI输入部和所述第二HMI输入部接收输入信号并且被配置成发射用于控制航空器的一个或多个无线电信号，所述一个或多个无线电信号对应于所述第一HMI输入部的位置以及所述第二HMI输入部的位置；其中所述第一HMI输入部的所述旋钮的位置被改变以通过由所述无线电发射控制器发射的无线电控制信号来至少控制航空器的转弯；以及其中所述第二HMI输入部的所述一个或多个触发器中的至少一个的位置被改变以通过由所述无线电发射机发射的无线电控制信号来至少控制航空器的空挡、空闲或静止状态和正向移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.28 US 61/896,5521.一种用于远程控制航空器的手持无线电发射控制器，所述控制器包括：手柄，其被配置成被用户的持握手握住；可变位置第一人机界面(HMI)输入部，其被固定到所述手柄，第一HMI输入部包括可旋转的旋钮，所述可旋转的旋钮被配置成由用户的空闲的手旋转以改变所述第一HMI输入部的位置；可变位置第二HMI输入部，其被固定到所述手柄，所述第二HMI输入部包括一个或多个触发器，所述一个或多个触发器被配置成由用户的所述持握手的一个或多个手指移动以改变所述第二HMI输入部的位置；无线电发射控制器，其从所述第一HMI输入部和所述第二HMI输入部接收输入信号并且被配置成发射用于控制航空器的一个或多个无线电信号，所述一个或多个无线电信号对应于所述第一HMI输入部的位置以及所述第二HMI输入部的位置；其中所述第一HMI输入部的所述旋钮的位置被改变以通过由所述无线电发射控制器发射的无线电控制信号来至少控制航空器的转弯；以及其中所述第二HMI输入部的所述一个或多个触发器中的至少一个的位置被改变以通过由所述无线电发射机发射的无线电控制信号来至少控制航空器的空挡、空闲或静止状态和正向移动。2.如权利要求1所述的手持发射控制器，其中改变所述第一HMI输入部的所述旋钮的位置改变通过所述无线电发射机发射的用于控制航空器转弯时的倾斜角的一个或多个无线电信号。3.如权利要求1所述的手持发射控制器，其中改变所述第一HMI输入部的所述旋钮的位置改变通过所述无线电发射机发射的用于控制航空器转弯半径的一个或多个无线电信号。4.如权利要求1所述的手持发射控制器，其中改变所述第一HMI输入部的所述旋钮的位置改变通过所述无线电发射机发射的用于控制转弯时的航空器的偏航速率的一个或多个无线电信号。5.如权利要求1所述的手持发射控制器，其中改变所述第二HMI输入部的所述一个或多个触发器中的至少一个的位置改变通过所述无线电发射机发射的用于控制航空器的仰俯角的一个或多个无线电信号。6.如权利要求1所述的手持发射控制器，其中改变所述第二HMI输入部的所述一个或多个触发器中的至少一个的位置改变通过所述无线电发射机发射的用于控制航空器的发动机功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦斯利·R·艾哈特，斯科特·罗林·迈克尔·施米茨，汤姆·卡瓦姆拉，理查德·道格拉斯·霍恩霍特，肯特·普迪特，
申请(专利权)人：特拉克赛卡斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US