一种无人机语音通信控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机语音通信控制系统，包括机载端和地面端，其中，所述机载端和地面端通过无人机地空数据链相连，所述机载端与航空电台之间建立双向通信，所述机载端对来自航空电台的语音指令进行识别，并转换为航空标准指令发送给地面端；所述地面端呈现来自机载端处理后的指令，然后采集无人机操作人员的语音信息进行识别，并转换为航空标准指令返回给机载端；所述机载端将地面端返回的航空标准指令转换为航空电台使用的语音信号并进行回传。本发明专利技术在不增加管制员负担的情况下使无人机参与到航空交通活动中，并通过自动语音自动识别指令实现了语言翻译、指令标准化工作，有利于提高飞行效率，空域使用效率，增强飞行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机语音通信控制系统
本专利技术涉及陆空通信系统范畴，具体涉及一种无人机语音通信控制系统，利用语音识别技术实现管制人员通过航空电台与无人机操作人员之间的通信，提供通信效率，较少管制人员沟通负担，实现不同语言的转换。
技术介绍
无人机是无人驾驶飞机的简称(UnmannedAerialVehicle)，利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。无人机地空数据链是无人机非常重要的组成部分，是无人机对外联系的神经网络，维系着空中的无人机与地面控制站的信息交换。无人机违规飞行不仅影响人们的生命财产安全，公共安全、飞行安全甚至是国家安全，据民航部门数据显示，2015年全国共发生无人机扰航事件4起，2016年猛增至23起；2017年以来仅今年1月中旬至2月中旬，就发生12起无人机违法违规运行威胁民航安全事件，其中7起造成航班调整、避让、备降、延误。目前，无人机的监视技术已不断的完善，通过ADS-B，无人机自身定位系统等技术手段，监管人员已经能够掌握无人机的位置。但是目前还没有成熟的技术手段能够让无人机操作人员与监管人员之间通过现有的民航陆空通信手段进行直接的语音通信。通过增加新通信设备的方式增加了系统改造的成本，也增加的管制人员的负担。由于语音通信自身的缺陷，例如人员口音问题，表达能力问题，外语水平问题都会引起语言歧义，目前语音通信误解仍是导致航空事故的一个重要因素ADS-B：ADS-B全称是AutomaticDependentSurveillance-Broadcast，中文是广播式自动相关监视，顾名思义，即无需人工操作或者询问，可以自动地从相关机载设备获取参数向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息，以供管制员对飞机状态进行监视。VHF陆空通信：甚高频VHF陆空通信(118MHz-137MHz)是空管系统对航空器实施有效空域管制的重要手段。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无人机语音通信控制系统，通过该系统构建管制人员-无人机-无人机操作人员的语音通信通道，使管制人员能够通过现有语音通信手段直接对区域内的无人机进行管制；另外通过语音识别技术，对陆空语音通信进行自动指令识别，从而帮助对话双方正确理解通话意图，有效避免了因语言、口音、表达方式等原因导致的误解，提高语音通信质量；指令化传输也提高了通信链路的使用效率。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种无人机语音通信控制系统，包括机载端和地面端，其中，所述机载端和地面端通过无人机地空数据链相连，所述机载端与航空电台之间建立双向通信，所述机载端对来自航空电台的语音指令进行识别，并转换为航空标准指令发送给地面端；所述地面端呈现来自机载端处理后的指令，然后采集无人机操作人员的语音信息进行识别，并转换为航空标准指令返回给机载端；所述机载端将地面端返回的航空标准指令转换为航空电台使用的语音信号并进行回传。上述的无人机语音通信控制系统，其中，所述机载端包括语音指令收发器、机载端指令分析计算机、数字指令语音化转换器、机载端指令收发器及机载端指令存储设备；所述语音指令收发器用于与航空电台之间建立双向通信；所述机载端指令分析计算机用于通过语音识别技术，将语音转变为数据信息，进而数据信息转换为航空标准指令，并将当前识别的语言类型通知数字指令语音化转换器，对于一些基本的询问可直接将应答信息交由数字指令语音化转换器回复；所述数字指令语音化转换器用于将来自机载端指令收发器的指令信息根据机载端指令分析计算机所识别的语言类型，将指令信息转换为管制员使用的语音信息，并交由语音指令收发器发射；所述机载端指令收发器用于接收来自机载端指令分析计算机的信息并通过无人机地空数据链传递给地面端，接收来自地面端的的信息并交由数字指令语音化转换器进行处理；所述机载端指令存储设备用于存储所有机载端指令收发器上传递的指令信息。上述的无人机语音通信控制系统，其中，所述地面端包括地面端指令收发器、地面端指令存储设备、地面端指令分析计算机、指令呈现设备及语音指令采集设备；所述地面端指令收发器用于接收来自地面端指令分析计算机的信息，并通过无人机地空数据链传递给机载端，接收来自机载端的信息，并传递给指令呈现设备和地面端指令分析计算机；所述地面端指令存储设备用于存储所有地面端指令收发器上传递的指令信息；所述地面端指令分析计算机用于分析来自语音指令采集设备的信息并交由地面端指令收发器发射和指令呈现设备呈现，所述指令呈现设备用于接收来自地面端指令收发器和地面端指令分析计算机的指令，并进行呈现；所述语音指令采集设备用于采集来自无人机操作人员的语音信息，并交由地面端指令分析计算机处理。上述的无人机语音通信控制系统，其中，所述语音指令收发器与航空电台之间建立双向通信，所述航空电台为VHF航空电台或HF航空电台。上述的无人机语音通信控制系统，其中，当所述机载端指令分析计算机和地面端指令分析计算机无法将将语音识别的数据信息转换为航空标准指令时，则直接将语音识别的数据信息进行传递，并对基本的询问可直接将应答信息交由数字指令语音化转换器回复。上述的无人机语音通信控制系统，其中，所述指令呈现设备的呈现方式包括语音播放、文字显示、图形指示或动画模拟形式。上述的无人机语音通信控制系统，其中，所述机载端指令收发器和地面端指令收发器采用委托收发或自收发的方式调用无人机地空数据链。上述的无人机语音通信控制系统，其中，所述地面端指令分析计算机与无人机控制中心对接，并可发布指令由无人机控制中心接管所有无人机的控制权，所述无人机控制中心将根据每个无人机的性能状态、任务目标及空域管制要求，向每个无人机发布各自的飞行指令，实现区域内所有无人机和有人机的协同控制。上述的无人机语音通信控制系统，其中，所述地面端指令分析计算机根据无人机的目的地坐标信息和预存的空域管制信息及地理信息自动计算出最优的飞行路径，并将对应的指令自动发送给无人机；在飞行过程中，所述地面端指令分析计算机将实时查询无人机的位置信息并与当前的路径、空域管制信息及地理信息进行比对，一旦发现偏离当前路径或进入限制空域，所述地面端指令分析计算机将自动调整路径并新的指令及时发送给无人机。上述的无人机语音通信控制系统，其中，当飞行过程中由于气象、飞机状态、空域管制和/或地形限制导致目的地不可达时，所述地面端指令分析计算机将及时通知操作人员，并控制无人机进行返航或降落。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术提供的无人机语音通信控制系统，通过无人机自有数据链、航空语音通信电台实现管制员与无人机，其他航空器与无人机之间的联系，使无人机在现有管制体系下不增加管制人员额外负担的情况下实现统一管理，并通过语音识别技术，对陆空通信进行指令识别，有效降低了通信过程对无人机自由数据链带宽的开销，并帮助陆空通信双方能够更好的理解通信意图。本专利技术通过自动语音识别手段，对来自航空电台和无人机操作人员的语音指令进行识别，传输、存储，显示等操作。有益效果包括：1)在不增加管制员负担的情况下使无人机参与到航空交通活动中，并通过自动语音自动识别指令实现了语言翻译、指令标准化工作，有利于提高飞行效率，空域使用效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机语音通信控制系统，包括机载端和地面端，其特征在于，所述机载端和地面端通过无人机地空数据链相连，所述机载端与航空电台之间建立双向通信，所述机载端对来自航空电台的语音指令进行识别，并转换为航空标准指令发送给地面端；所述地面端呈现来自机载端处理后的指令，然后采集无人机操作人员的语音信息进行识别，并转换为航空标准指令返回给机载端；所述机载端将地面端返回的航空标准指令转换为航空电台使用的语音信号并进行回传。

【技术特征摘要】
1.一种无人机语音通信控制系统，包括机载端和地面端，其特征在于，所述机载端和地面端通过无人机地空数据链相连，所述机载端与航空电台之间建立双向通信，所述机载端对来自航空电台的语音指令进行识别，并转换为航空标准指令发送给地面端；所述地面端呈现来自机载端处理后的指令，然后采集无人机操作人员的语音信息进行识别，并转换为航空标准指令返回给机载端；所述机载端将地面端返回的航空标准指令转换为航空电台使用的语音信号并进行回传。2.如权利要求1所述的无人机语音通信控制系统，其特征在于，所述机载端包括语音指令收发器(1)、机载端指令分析计算机(2)、数字指令语音化转换器(3)、机载端指令收发器(4)及机载端指令存储设备(5)；所述语音指令收发器(1)用于与航空电台(13)之间建立双向通信；所述机载端指令分析计算机(2)用于通过语音识别技术，将语音转变为数据信息，进而数据信息转换为航空标准指令，并将当前识别的语言类型通知数字指令语音化转换器(3)，对于一些基本的询问可直接将应答信息交由数字指令语音化转换器(3)回复；所述数字指令语音化转换器(3)用于将来自机载端指令收发器(4)的指令信息根据机载端指令分析计算机(2)所识别的语言类型，将指令信息转换为管制员使用的语音信息，并交由语音指令收发器(1)发射；所述机载端指令收发器(4)用于接收来自机载端指令分析计算机(2)的信息并转换成符合无人机数据链协议的信息交由无人机(11)，通过无人机地空数据链传输给地面端，通过无人机(11)接收来自地面端的信息并交由数字指令语音化转换器(3)进行处理；所述机载端指令存储设备(5)用于存储所有机载端指令收发器(4)上传递的指令信息。3.如权利要求2所述的无人机语音通信控制系统，其特征在于，所述地面端包括地面端指令收发器(6)、地面端指令存储设备(7)、地面端指令分析计算机(8)、指令呈现设备(9)及语音指令采集设备(10)；所述地面端指令收发器(6)用于接收来自地面端指令分析计算机(8)的信息，并转换成符合无人机数据链协议的信息交由无人机地面站(12),通过无人机地空数据链传递给机载端，通过无人机(11)和无人机地面站(12)接收来自机载端指令收发器(4)的信息，并传递给指令呈现设备(9)；所述地面端指令存储设备(7)用于存储所有地面端指令收发器(6)上传递的指令信息；所述地面端指令分析计...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾佳欢，
申请(专利权)人：上海埃威航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31