伞降数字化避障语音引导设备制造技术

本发明专利技术公开了一种伞降数字化避障语音引导设备，引导设备包括地面预定坐标设置和导出装置、冷启动和自动热启动部件、高度和方位与距离信号采集装置、电脑控制模块、信号采集装置对降落高度差及与预设定坐标的方位差和距离差计算发出负反馈控制信号，信号转换模块将控制信号转换为语音信号、经信号放大部件和耳机以语音方式引导伞降人员操纵伞具避障并在预设定点着陆，着陆后位置信号装置发射降落坐标数据，地面跟踪汇总装置采集伞降人员着陆信息，当先期着陆人员发现着陆场发生地形地貌改变或出现临时障碍时，即时开启避障标识模块，模块自动发出规避危险区的避障信号，引导后续伞降人员做出规避；适用于伞降人员在复杂地形地貌区、云、雾、夜间气象条件下规避危险和障碍，安全、准确遂行空降任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种伞降数字化避障语音引导设备，适用于以语音方式引导伞降人员有效规避地面危险区和障碍，确保跳伞人员安全、准确着陆。
技术介绍
目前，伞降人员跳伞时，主要依靠之前对着陆区域地图资料的分析判断和在降落过程中对地面的目视判别，当降落区域处于复杂地形地貌带、城镇高大建筑群、电力通讯线和公路铁路运输带、油库工厂等设施区，遭遇云、雾、夜间等复杂气象环境下，以及着陆区突现地形地貌改变和出现临时障碍等，都将对跳伞人员的安全着陆构成极大危害，并造成伤亡，非战斗减员严重影响着伞降任务的完成。伞降语音引导设备是实现空降技术数字化，达到安全、准确着陆目的的主要环节， 现代数字技术应用于空降领域，将使长期以来的传统空降作业得到根本改观。
技术实现思路
为实现现代伞降作业的安全、准确要求，本专利技术提供了一种伞降避障语音引导设备，以数字技术和语音形式动态引导跳伞人员操作伞具有效规避地面危险区和障碍准确着陆。本专利技术所采用的技术方案是设备包括地面预定坐标设置和数据导出装置、避障语音引导设备、地面跟踪汇总装置；通过地面预定坐标设置和数据导出装置将预定降落坐标数据导入避障语音引导设备，在降落过程中，避障语音引导设备通过信号采集装置、电脑控制模块、避障标识模块、控制信号转换模块、信号放大器、语音引导模块和坐标信号发射器形成闭环的柔性负反馈控制语音引导避障降落系统；避障语音引导设备在降落过程中和 着陆后，由地面跟踪汇总装置接收坐标信号发射器发出的实时坐标数据信号进行跟踪和反馈；信号采集装置对降落高度差及与预设定坐标的方位差和距离差计算发出负反馈控制信号，信号转换模块将控制信号转换为语音信号、经信号放大部件和耳机以语音方式引导伞降人员操纵伞具避障并在预设定点着陆，着陆后位置信号装置发射降落坐标数据，地面跟踪汇总装置采集伞降人员着陆信息，当先期着陆人员发现着陆场发生地形地貌改变或出现临时障碍时，即时开启避障标识模块，模块自动发出规避危险区的避障信号。其中地面预定坐标设置和数据导出装置包括地理信息系统与着陆场选择安全评估系统、多个集群着陆点的坐标数据设定、数据检验与数据总线顺序导出部件。避障语音引导设备包括信号采集装置包括测高部件和地理信息系统，对高度数据、二维坐标数据动态进行采集，并实时输出到电脑控制模块；电脑控制模块包括冷、热启动部件、动态监测高度和下降速度运算部件、地理信息系统查询与二维坐标数据计算部件、与已设定着陆点的距离差和方位角差数据进行比较计算产生距离、方位、高度和下降速度的负反馈控制信号送下一级信号转换的部件、着陆判断和发送着陆坐标信号控制部件、采集判断发射临时障碍点警示坐标数据和接收临时障碍点警示坐标数据并优先放大输送到语音引导装置的计算部件；控制信号转换模块包括信号转换模块接收到高度差、距离差、方位角差和下降速度四项控制信号，将四项控制信号转换成为引导伞降人员操作伞具的语音数字信号，送下一级信号放大器；信号放大器是将语音数字信号输出到信号放大器后进行信号放大，再送下一级的语音引导装置；语音引导装置包括蓝牙发射和蓝牙耳机接收两个部件，以语音的声音信号引导伞降人员；坐标信号发射器包括接收电脑控制模块发送的已着陆控制信号和自动激活并发射加密的位置坐标数据信号部件；避障标识模块包括发射坐标点警示坐标数据部件、接收警示坐标数据部件，接收警示坐标数据部件中包括组合警示语言信号部件，优先将组合好的警示语言送下一级的语音信号放大器，当打开避障标识开关后，避障标识模块中的发射坐标点警示坐标数据部件启动，通过电脑控制模块的地理信息系统，查询到当前所处降落点坐标位置数据，优先发射出该警示坐标数据，发射范围大于5000米；接收警示坐标数据部件无需处在打开开关的状态下，一旦接收到警示坐标数据后，即组合坐标数据和警示语言信号，优先发送到下一级的语音信号放大器和语音引导装置。 地面跟踪汇总装置包括接收着陆信号部件、汇总统计部件和动态跟踪着陆信号部件，以及组织着陆后的地面行动指挥系统。实现自动避障语音引导的控制过程地面设置并导入安全着陆点坐标数据一升空后打开冷启动开关一跳伞一检测下降速度并热启动全部系统一信号采集装置确定二维坐标、高度数据一数据送电脑控制模块、与预置数据进行对比运算、确定与预置数据的距离和方位角差并计算下降速度、查找危险区域和障碍一危险区域和障碍信号、方位角与距离差数据、高度和下降速度数据送入控制信号转换装置、转换并组合成语音信号一信号放大器将语音信号放大一语音信号通过蓝牙发射传输到耳机一当下降速度=0时，该坐标点即为着陆坐标点，发射坐标数据一接收地面跟踪汇总装置下达的新的行动指令，当下降速度古0时，控制信号循环回到电脑控制模块，重复控制过程。当打开避障标识开关，即自动发射该点座标数据的警示信号，避障标识模块接收到警示坐标数据信号后，或先期伞降人员对突现的临时障碍做出标识，后续伞降人员实施规避危险区一构成空降作战指挥系统。本专利技术的有益效果是通过对降落区域安全着陆点的预先设置，以语音形式自动引导空降人员操控伞具，规避着陆区危险带和障碍，实现了无准备期的快速出动执行任务，实现复杂地形地貌与城市区域的安全、准确着陆，特别是在云、雾等气象环境与夜间条件下的安全准确着陆，实现减小伞降着陆点散布、快速收拢与集结，有效提高作战效率；实现各个空降高度的安全伞降，实现快速和低成本安全着陆，保障跳伞人员生命安全和空降任务的准确完成。本语音引导设备吸取 了汶川地震时伞降行动中的经验教训，对着陆场突现地形地貌改变和临时障碍专门设计了警示后续伞降人员实施规避标识区域的功能。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明图I为本专利技术的系统结构示意图；图2为降落伞应用示意图；图3为伞降避障语音引导设备的外形结构图；图4为伞降避障语音引导设备控制流程图；图5为电脑控制流程框图。图中1、主伞衣2、伞绳，3、操纵控制绳，4、避障语音引导设备，5、伞降人员，6、伞降避障语音引导设备，7、数据导入接口，8、冷启动开关，9、避障标识开关。具体实施例方式如图2所示，全部控制装置包括主伞衣I、伞绳2、操纵绳3、避障语音引导设备4、伞降人员5 ;图3所示，伞降避障语音引导设备6、数据导入接口 7、冷启动开关8、避障标识开关9。(I)跳伞前的地面准备，通过地面预定坐标设置和数据导出装置，将计划空降着陆点的座标数据导入全体伞降人员各自配备的语音引导设备。(2)伞降人员5登机后，在跳伞前15分钟打开语音引导设备的冷启动开关8。(3)跳伞后，根据下降速度自动热启动激活引导设备各功能模块，快速查询地理信息系统并确定空中三维坐标位置。(4)查找下降途经路径前方的危险区域和障碍，计算与预定着陆点坐标位置的方位角差、距离差、高度与下降速度。(5)计算降落伞下降的负反馈调整数据发送到下一级。(6)将危险区域和障碍与距离差、方位角差数据信号组合并转换为语音信号。(7)将语音信号放大。(8)语音信号通过蓝牙和耳机传导给空降人员，引导进行伞具操纵，有效规避地面危险区和障碍，实现快速、准确和低成本的安全着陆。(9)自动确认人员着陆并报告着陆位置座标数据。(10)执行空降作战指挥系统组织的任务。(11)当发现着陆区地形地貌有改变或出现临时障碍，打开避障标识开关9，语音引导设备自动发射突现危本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伞降数字化避障语音引导设备，其特征在于：设备包括地面预定坐标设置和数据导出装置、避障语音引导设备(4)、地面跟踪汇总装置；通过地面预定坐标设置和数据导出装置将预定降落坐标数据导入避障语音引导设备(4)，在降落过程中，避障语音引导设备(4)通过信号采集装置、电脑控制模块、避障标识模块、控制信号转换模块、信号放大器、语音引导模块和坐标信号发射器形成闭环的柔性负反馈控制语音引导避障降落系统；避障语音引导设备(4)在降落过程中和着陆后，由地面跟踪汇总装置接收坐标信号发射器发出的实时坐标数据信号进行跟踪和反馈；信号采集装置对降落高度差及与预设定坐标的方位差和距离差计算发出负反馈控制信号，信号转换模块将控制信号转换为语音信号、经信号放大器和耳机以语音方式引导伞降人员(5)操纵伞具避障并在预设定点着陆，着陆后坐标位置信号发射器发射降落坐标数据，地面跟踪汇总装置采集伞降人员着陆信息，当先期着陆人员发现着陆场发生地形地貌改变或出现临时障碍时，即时开启避障标识模块，模块自动发出规避危险区的避障信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张璞，张振林，
申请(专利权)人：张璞，张振林，
类型：发明
国别省市：