三轴飞行仿真系统和信息展示方法、设备及介质技术方案

本申请公开了一种三轴飞行仿真系统，包括：三轴飞行仿真转台，以及用于感知所述三轴飞行仿真转台的转轴转动飞控板，所述飞控板与所述三轴飞行仿真转台的最小转轴连接，并且所述飞控板放置于飞控盒中；与所述飞控盒连接的垂直固定的中空碳管，所述中空碳管的朝上管口与塑料托架的下方连接；与所述塑料托架连接的铁棍以及与所述铁棍连接的无人机模型，其中，所述铁棍横向贯穿所述无人机模型的腹部。通过上述技术方案，本申请通过在三轴飞行仿真转台基础上，加入飞控板和无人机模型，以利用飞控板采集到三轴飞行仿真转台的更可靠的姿态信息，以及利用无人机模型对飞行相关信息进行可视化展示。视化展示。视化展示。

【技术实现步骤摘要】
三轴飞行仿真系统和信息展示方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及仿真
，特别涉及一种三轴飞行仿真系统和信息展示方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]在制导控制系统理论设计完成之后，须通过一些仿真方法来验证控制系统性能，主要有纯数学仿真、半实物仿真和飞行试验三种方法。半实物仿真是介于纯数学仿真和飞行试验之间的方法，相较于纯数学仿真，选择性地将部分硬件实物加入到仿真回路中以替换数学模型，能够有效减少数学模型建模误差和模型不确定性等因素带来的影响，使仿真更加贴近真实情况；相较于飞行试验，半实物仿真可以在低危险、低耗费的情况下，用真实或近乎真实的环境来评估控制系统的性能，具有提高系统研制质量、缩短研制周期和节省研制费用的优点。根据相关规定，各型号飞行器的制导控制系统在飞行试验之前必须要先通过半实物仿真系统的检验。半实物仿真系统包含快速控制原型与硬件在环(Hard In Loop，HIL)两种功能。在快速控制原型仿真中，在计算机中用Simulink或其他搭建算法模块，通过驱动设备及程序控制转台的运动，再通过位置传感器或其他传感器获取转台姿态信息，并返送至计算机中作为姿态反馈信号，形成闭环。在硬件在环仿真中，通过接收遥控指令，真实的控制器(如飞控板)向伺服电机发送PWM(即脉冲调宽)信号控制转台的运动，再通过位置传感器或其他传感器获取转台姿态信息，并返送至飞控板中作为姿态反馈信号，形成控制系统的闭环结构。
[0003]在飞行仿真系统中，飞行仿真转台是进行飞行器飞行姿态地面半实物仿真实验的重要设备之一。在采集转台的姿态信息时，主要是通过在转台的三轴上安装位置传感器，其检测原理是监测是否有金属件通过以输出高低电平，安装位置传感器的数量、位置与最终得到的姿态信息采集的精确度有直接关系，而位置传感器是易损件，存在转台运动过程中撞歪撞坏的问题，并且当位置传感器被撞歪时很难检测出来，因此最终采集到的姿态信息可靠性难以保证。此外，通过转台模拟并呈现的飞行状态信息不够完整，可视化程度较弱，对飞控系统的展示效果欠佳。
[0004]综上，如何可靠地获取转台的姿态信息并增强转台的可视化程度是目前有待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种三轴飞行仿真系统，能够可靠地获取转台的姿态信息并增强转台的可视化程度。其具体方案如下：
[0006]第一方面，本申请公开了一种三轴飞行仿真系统，包括：
[0007]三轴飞行仿真转台，以及用于感知所述三轴飞行仿真转台的转轴转动的飞控板，所述飞控板与所述三轴飞行仿真转台的最小转轴连接，并且所述飞控板放置于飞控盒中；
[0008]与所述飞控盒连接的垂直固定的中空碳管，所述中空碳管的朝上管口与塑料托架
的下方连接；
[0009]与所述塑料托架连接的铁棍以及与所述铁棍连接的无人机模型，其中，所述铁棍横向贯穿所述无人机模型的腹部。
[0010]可选的，所述三轴飞行仿真转台具有三个转轴和三个自由度。
[0011]可选的，所述飞控板包括陀螺仪、加速度计与磁力计。
[0012]可选的，所述飞控板采用Pixhawk飞控板。
[0013]可选的，所述无人机模型采用泡沫无人机模型，所述泡沫无人机模型包括一对副翼、V型尾翼和一个螺旋桨。
[0014]可选的，所述飞控盒包括所述飞控板、接收器、RS232板卡、GPS以及圆口DC转type
‑
B电源模块。
[0015]第二方面，本申请公开了一种信息展示方法，应用于如前述公开的三轴飞行仿真系统，包括：
[0016]当所述飞控板下达舵偏指令和推力大小信息，则利用所述推力大小信息控制所述无人机模型的螺旋桨旋转以及利用所述舵偏指令控制所述无人机模型的舵面偏转。
[0017]可选的，所述信息展示方法，还包括：
[0018]当所述飞控板下达舵偏指令和推力大小信息，通过实时仿真计算机计算所述三轴飞行仿真转台的姿态角度信息；
[0019]基于所述姿态角度信息控制所述三轴飞行仿真转台的转轴转动，并利用所述转轴控制飞控盒转动；
[0020]利用所述飞控板获取并输出所述飞控盒的姿态信息。
[0021]第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：
[0022]存储器，用于保存计算机程序；
[0023]处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的信息展示方法的步骤。
[0024]第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的信息展示方法的步骤。
[0025]可见，本申请公开了一种三轴飞行仿真系统，包括：三轴飞行仿真转台，以及用于感知所述三轴飞行仿真转台的转轴转动的飞控板，所述飞控板与所述三轴飞行仿真转台的最小转轴连接，并且所述飞控板放置于飞控盒中；与所述飞控盒连接的垂直固定的中空碳管，所述中空碳管的朝上管口与塑料托架的下方连接；与所述塑料托架连接的铁棍以及与所述铁棍连接的无人机模型，其中，所述铁棍横向贯穿所述无人机模型的腹部。由此可见，一方面，本申请将飞控板放置于飞控盒中，并将飞控板与三轴飞行转台的最小转轴连接，当转轴转动时飞控盒和飞控板也随之转动，提高了姿态信息采集的可靠性；其次，飞控板本身不易损坏，在转台系统中置于最小转轴之上也很难有其他部件会撞击到它；避免了飞控板在使用过程中被撞击导致的姿态信息采集不精确的情况；另一方面，本申请将无人机模型与飞控盒相连，以便无人机模型获取到飞控盒中飞控板下达的指令信息时，基于指令信息进行可视化展示，相对于利用转台模拟飞行器的姿态信息的方式而言，能够更加直观并增强转台的可视化程度。综上，本申请能够可靠地获取转台的姿态信息并增强转台的可视化程度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请公开的一种三轴飞行仿真系统结构示意图；
[0028]图2为本申请公开的一种信息展示方法流程图；
[0029]图3为本申请公开的一种具体的信息展示方法流程图；
[0030]图4为本申请公开的一种各个设备之间的通信示意图；
[0031]图5为本申请公开的各个设备的示意图；
[0032]图6为本申请公开的一种电子设备结构图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]在飞行仿真系统中，飞行仿真转台是进行飞行器飞行姿态地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三轴飞行仿真系统，其特征在于，包括：三轴飞行仿真转台，以及用于感知所述三轴飞行仿真转台的转轴转动的飞控板，所述飞控板与所述三轴飞行仿真转台的最小转轴连接，并且所述飞控板放置于飞控盒中；与所述飞控盒连接的垂直固定的中空碳管，所述中空碳管的朝上管口与塑料托架的下方连接；与所述塑料托架连接的铁棍以及与所述铁棍连接的无人机模型，其中，所述铁棍横向贯穿所述无人机模型的腹部。2.根据权利要求1所述的三轴飞行仿真系统，其特征在于，所述三轴飞行仿真转台具有三个转轴和三个自由度。3.根据权利要求1所述的三轴飞行仿真系统，其特征在于，所述飞控板包括陀螺仪、加速度计与磁力计。4.根据权利要求1所述的三轴飞行仿真系统，其特征在于，所述飞控板采用Pixhawk飞控板。5.根据权利要求1所述的三轴飞行仿真系统，其特征在于，所述无人机模型采用泡沫无人机模型，所述泡沫无人机模型包括一对副翼、V型尾翼和一个螺旋桨。6.根据权利要求1所述的三轴飞行仿真系统，其特征在于，所述飞控盒包括所述飞控板、接收器、RS2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云翔，陈功，郑凤麒，邓晨，陶顺波，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：