一种旋翼机用机载任务系统的制作方法

1.本实用新型属于旋翼机领域，涉及一种旋翼机用机载任务系统。

背景技术：

2.旋翼机是一种介于直升机和飞机之间的飞行器，其除去旋翼外，还带有一副垂直放置的螺旋桨以提供前进的动力，一般也装有较小的机翼在飞行中提供部分升力。旋翼机与直升机的最大区别是，旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连，发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力，而是在旋翼机飞行的过程中，由前方气流吹动旋翼旋转产生升力，像一只风车，旋翼系统仅在起动时由自身动力驱动，称之为预旋，起飞之后靠空气作用力驱动；而直升机的旋翼与发动机传动系统相连，既能产生升力，又能提供飞行的动力，象一台电风扇。
3.由于旋翼机的旋翼是没有动力的，因此它没有由于动力驱动旋翼系统带来的较大的振动和噪音，也就不会因这种振动和噪音而使旋翼、机体等的使用寿命缩短或增加乘员的疲劳，由旋翼机动力驱动螺旋桨所造成的影响，显然小得多。另外，旋翼机还有一个很可贵的特点，就是它的着陆滑跑距离大大地短于起飞沿跑距离，甚至操纵得好可以不滑跑就地着陆，只要一块比旋翼直径大一些的地方就可降落，即使不怎么平也不要紧。因此，旋翼机在越来越多的场景中得到应用，如针对森林、高山等人力难以企及的复杂地势的灭火救援工作，就可以通过旋翼机采用从高空中投放灭火弹的方式进行灭火。
4.但是，现有的旋翼机在高空投放灭火弹时，大多需由驾驶员执行投弹操作，在驾驶飞机的同时兼顾投掷任务，分析投弹所需的航线、时机，需要付出更多的精力，分心数用，导致操作难度增大，还往往会导致弹投掷后不能击中目标。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术中，旋翼机在高空投放灭火弹时操作难度大，投掷后不能击中目标的缺点，提供一种旋翼机用机载任务系统。
6.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
7.一种旋翼机用机载任务系统，包括电源单元、数据链、网络交换机、网口转串口装置、任务计算机、光电吊舱、火控导引屏、火控系统、飞控系统、大气机以及磁罗盘；电源单元与数据链、网络交换机、网口转串口装置、任务计算机、光电吊舱、火控导引屏、火控系统以及飞控系统均连接；网络交换机一端与数据链连接，另一端与网口转串口装置的网口以及光电吊舱的图像信号输入端连接；网口转串口装置上设置三个串口，三个串口分别连接任务计算机、光电吊舱的指令输入接口以及飞控系统的数据输出接口；任务计算机与飞控系统的航姿信息输出接口、火控导引屏以及火控系统均连接；大气机以及磁罗盘均与飞控系统连接。
8.可选的，所述电源单元包括24v电源、24v转12v电源模块以及24v转5v电源模块；火控系统、光电吊舱、飞控系统、24v转12v电源模块的输入端以及24v转5v电源模块的输入端
均与24v电源的输出端连接；任务计算机、网口转串口装置以及网络交换机均与24v转5v电源模块的输出端连接；数据链、火控导引屏以及飞控系统均与24v转12v电源模块的输出端连接。
9.可选的，所述24v电源的输出端上设置船型开关。
10.可选的，所述24v电源为6s电池。
11.可选的，所述数据链为思翼的hm30数据链。
12.可选的，所述网口转串口装置与任务计算机通过ttl通信方式连接。
13.可选的，所述任务计算机通过rs232通信方式与飞控系统连接。
14.可选的，所述任务计算机与火控导引屏通过ttl通信方式连接。
15.可选的，所述任务计算机与火控系统通过can总线方式连接。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型旋翼机用机载任务系统，通过设置飞控系统、任务计算机和数据链，利用飞控系统传递旋翼机的经纬度以及姿态信息，经任务计算机实时进行发射窗口解算，将解算出的数据通过数据链发往地面站，地面操作人员根据任务计算机解算的数据对驾驶员进行飞行引导，使飞行员能保持正确的飞行航线，并在合适的实际进行灭火弹投掷，将飞行任务和投弹任务分离，极大提高了灭火弹投掷精度，降低了驾驶员操作难度。
附图说明
18.图1为本实用新型的旋翼机用机载任务系统结构框图；
19.图2为本实用新型的电源单元的连接关系示意图。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
21.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
23.参见图1和2，本实用新型实施例提供一种旋翼机用机载任务系统，其特征在于，包括电源单元、数据链、网络交换机、网口转串口装置、任务计算机、光电吊舱、火控导引屏、火控系统、飞控系统、大气机以及磁罗盘。
24.其中，电源单元与数据链、网络交换机、网口转串口装置、任务计算机、光电吊舱、
火控导引屏、火控系统以及飞控系统均连接；网络交换机一端与数据链连接，另一端与网口转串口装置的网口以及光电吊舱的图像信号输入端连接；网口转串口装置上设置三个串口，三个串口分别连接任务计算机、光电吊舱的指令输入接口以及飞控系统的数据输出接口；任务计算机与飞控系统的航姿信息输出接口、火控导引屏以及火控系统均连接；大气机以及磁罗盘均与飞控系统连接。
25.在一种可能的实施方式中，电源单元包括24v电源、24v转12v电源模块以及24v转5v电源模块；火控系统、光电吊舱、飞控系统、24v转12v电源模块的输入端以及24v转5v电源模块的输入端均与24v电源的输出端连接；任务计算机、网口转串口装置以及网络交换机均与24v转5v电源模块的输出端连接；数据链、火控导引屏以及飞控系统均与24v转12v电源模块的输出端连接。
26.具体的，使用6s电池为整个系统供电，通过24v转12v电源模块以及24v转5v电源模块转换为12v和5v的直流电，为系统内各部件供电。使用网络通信方式分别将任务处理计算机、飞控系统以及光电吊舱的数据通过数据链与地面进行无线通讯，完成数据交互，根据地面站上传指令完成任务。
27.具体的，网络交换机共设置4路网络接口，其中，共使用3路网络接口，剩余一路保留。使用的3路网络接口中，1路与数据链连接，2路与网口转串口装置的网口以及光电吊舱的图像信号输入端连接。
28.网口转串口装置集成了1路网口和3路串口，串口输出方式为ttl。通过配置网口模块ip地址与地面站的网口转串口装置进行数据交互，给3路串口配置不同的波特率、端口号、目标端口进行网口与串口透传，实现信息交互。网口转串口装置的串口1与任务计算机连接在一起，使用ttl通信方式进行数据交互，波特率38400bps；网口转串口装置的串口2与光电吊舱的指令输入接口连接，用于地面站对吊舱进行控制；网口转串口装置的串口3与飞控系统的数据输出接口连接在一起，用于地面站显示飞控系统的各项信息。
29.任务计算机集成多通道的通信接口，可根据地面站上传指令给火控系统分配任务，下达指令。任务计算机通过rs232通信方式与飞控系统连接，用于接收飞控传递的飞机信息；任务计算机与火控导引屏通过ttl通信方式连接，用于引导飞行员飞行方向与姿态、速度等；任务计算机与火控系统通过can总线方式连接，用于向火控发送指令及接收火控和弹的状态信息。
30.在一种可能的实施方式中，数据链为思翼的hm30数据链，网络交换机可以采用lx-swf401，网口转串口装置可以采用usr-tcp232-ed2，任务计算机可以采用ams1，光电吊舱可以采用eot-140a，火控系统可以采用cru3，飞控系统可以采用leo2-pnp，大气机为以及磁罗盘为飞控配套组件。
31.在一种可能的实施方式中，所述24v电源的输出端上设置船型开关，以实现电源的开启和关闭的控制。
32.在一种可能的实施方式中，所述24v电源为6s电池。
33.在一种可能的实施方式中，所述数据链为思翼的hm30数据链，产品成熟可靠，频率为5.3～5.8ghz，用于与地面站的无线通信传输。
34.本实用新型旋翼机用机载任务系统的工作过程如下：
35.开关打开后，整个系统供电，开始工作。数据链通过以太网通信方式将数据输入网
络交换机，图像从光电吊舱的以太网接口传至网络交换机，网络交换机作为数据中转将图像信息传入数据链以太网接口，同时将数据信息输入网口转串口装置；网口转串口装置将以太网数据分解至3路串口，通过配置相应的信息交互接口，并行的与任务计算机、光电吊舱和飞控系统进行通信；第一路串口用于地面控制站与任务计算机信息交互，第二路串口用于地面控制站控制光电吊舱，第三路串口用于地面控制站接收机载飞控系统信息。任务计算机实时解算飞控系统输出的飞机姿态、位置及速度信息，按照相应协议处理数据后分别传递至火控系统、地面站和光电吊舱，同时接收地面控制站上传的控制指令，处理后通过can总线传递给火控系统，控制火控系统执行发射流程；通过can总线接收解析火控系统状态，经内置的现有算法处理后下传地面控制站显示。
36.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

技术特征：

1.一种旋翼机用机载任务系统，其特征在于，包括电源单元、数据链、网络交换机、网口转串口装置、任务计算机、光电吊舱、火控导引屏、火控系统、飞控系统、大气机以及磁罗盘；电源单元与数据链、网络交换机、网口转串口装置、任务计算机、光电吊舱、火控导引屏、火控系统以及飞控系统均连接；网络交换机一端与数据链连接，另一端与网口转串口装置的网口以及光电吊舱的图像信号输入端连接；网口转串口装置上设置三个串口，三个串口分别连接任务计算机、光电吊舱的指令输入接口以及飞控系统的数据输出接口；任务计算机与飞控系统的航姿信息输出接口、火控导引屏以及火控系统均连接；大气机以及磁罗盘均与飞控系统连接。2.根据权利要求1所述的旋翼机用机载任务系统，其特征在于，所述电源单元包括24v电源、24v转12v电源模块以及24v转5v电源模块；火控系统、光电吊舱、飞控系统、24v转12v电源模块的输入端以及24v转5v电源模块的输入端均与24v电源的输出端连接；任务计算机、网口转串口装置以及网络交换机均与24v转5v电源模块的输出端连接；数据链、火控导引屏以及飞控系统均与24v转12v电源模块的输出端连接。3.根据权利要求2所述的旋翼机用机载任务系统，其特征在于，所述24v电源的输出端上设置船型开关。4.根据权利要求2所述的旋翼机用机载任务系统，其特征在于，所述24v电源为6s电池。5.根据权利要求1所述的旋翼机用机载任务系统，其特征在于，所述数据链为思翼的hm30数据链。6.根据权利要求1所述的旋翼机用机载任务系统，其特征在于，所述网口转串口装置与任务计算机通过ttl通信方式连接。7.根据权利要求1所述的旋翼机用机载任务系统，其特征在于，所述任务计算机通过rs232通信方式与飞控系统连接。8.根据权利要求1所述的旋翼机用机载任务系统，其特征在于，所述任务计算机与火控导引屏通过ttl通信方式连接。9.根据权利要求1所述的旋翼机用机载任务系统，其特征在于，所述任务计算机与火控系统通过can总线方式连接。

技术总结

本实用新型属于旋翼机领域，公开了一种旋翼机用机载任务系统，包括电源单元、数据链、网络交换机、网口转串口装置、任务计算机、光电吊舱、火控导引屏、火控系统、飞控系统、大气机及磁罗盘；电源单元与数据链、网络交换机、网口转串口装置、任务计算机、光电吊舱、火控导引屏、火控系统及飞控系统均连接；网络交换机一端与数据链连接，另一端与网口转串口装置的网口及光电吊舱的图像信号输入端连接；网口转串口装置上设置三个串口，三个串口分别连接任务计算机、光电吊舱的指令输入接口及飞控系统的数据输出接口；任务计算机与飞控系统的航姿信息输出接口、火控导引屏及火控系统均连接；大气机及磁罗盘均与飞控系统连接，实现了旋翼机机载任务的有效控制。任务的有效控制。任务的有效控制。