共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统的制作方法

本发明涉及航空，具体为共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统。

背景技术：

1、共轴双旋翼直升机是一种特殊的直升机设计，它具有两个同心旋翼，旋翼通过共同的轴进行转动，这种设计使得直升机具有更好的操纵性和稳定性，适用于各种任务和环境，然而，共轴双旋翼直升机在飞行过程中受到气象条件的影响，特别是恶劣天气条件下的飞行安全性可能会受到严重威胁。强风、降雨、低云等气象现象会对直升机的飞行性能和操纵特性产生负面影响，增加飞行员的工作负荷，甚至导致事故发生，为了提高共轴双旋翼直升机在复杂气象条件下的飞行安全性和效能，已经提出了一些解决方案。

2、目前，常见的气象适应性飞行系统主要基于雷达和气象预报数据，通过提供实时的气象信息和飞行建议来辅助飞行员作出决策，然而，现有的气象适应性飞行系统存在一些局限性。首先，它们往往依赖于外部的数据源和服务，如气象雷达和气象预报。这意味着如果这些数据源出现故障或中断，系统的可靠性和效能可能会受到影响。

3、为此本技术领域人员提出共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，解决了其在恶劣气象条件下飞行安全性和效能不足的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，包括：

3、气象雷达模块，用于监测附近天气状况，包括降水、云层和雷暴，以提供飞行员所在区域的天气图像和预警信息；

4、风速风向传感器模块，用于测量风速和风向，确保飞行员了解当前风的情况；

5、集成与控制模块，用于集成各个模块并控制系统的运行，负责协调传感器、数据处理、人机界面和决策支持等模块之间的通信和协作，确保系统的正常运行；

6、人机界面模块，用于与飞行员进行交互，包括显示屏、控制器、声音提示，以便飞行员能够快速准确地获取所需信息；

7、决策支持模块，用于提供飞行决策的支持，根据当前的气象条件和飞行计划，提供飞行建议、警告和风险评估等信息，帮助飞行员做出合理的飞行决策；

8、能源管理模块，用于监测和管理飞行器的能源系统，优化能源利用，延长直升机的续航能力。

9、优选的，所述气象雷达模块包括发射器单元、接收器单元、高度测量子单元、信号处理单元；

10、发射器单元，发射雷达波束，产生高频脉冲信号并将其发送到天空中；

11、接收器单元，接收从发射器单元发出的雷达波束反射回来的信号，并将其发送到后续处理单元进行分析；

12、高度测量子单元，利用发射器单元产生雷达波，并将其发射向地面，可以提供地面的准确高度信息；

13、信号处理单元，对接收到的雷达信号进行处理和分析的单元，提取出有用的气象信息。

14、优选的，所述风速风向传感器模块包括风速风向测量单元、数据处理单元、校准单元；

15、风速风向测量单元，用于测量空气流经传感器的速度，和确定风的风向；

16、数据处理单元，用于接收并处理来自风速和风向测量单元的数据；

17、校准单元，用于定期或根据需要对风速和风向传感器进行校准，以确保其测量结果的准确性。

18、优选的，所述集成与控制模块包括监控与诊断单元、通信单元、安全单元；

19、监控与诊断单元，监控飞行系统的状态，检测可能的故障或异常情况，并进行诊断，确保系统的可靠性和安全性；

20、通信单元，负责与其他直升机、基础设施或中央控制系统进行通信，提供实时的信息交流和支持，增强飞行安全性，改善飞行效率；

21、安全单元，保障系统安全性的单元，包括安全冗余机制、防护措施以及应对紧急情况的策略。

22、优选的，所述人机界面模块包括显示单元、输入单元、控制单元；

23、显示单元，将系统生成的信息以可视化的方式呈现给用户，使用户能够直观地了解系统状态、数据和其他信息；

24、输入单元，接收用户的输入并将其传递给系统，允许用户与系统进行交互，提供指令或输入数据；

25、控制单元，管理人机界面模块的整体控制和协调，接收来自输入单元的指令，调整系统的状态，并向显示单元发送相应的信息。

26、优选的，所述决策支持模块包括数据接收与整理单元、数据分析与处理单元、决策生成与评估单元；

27、数据接收与整理单元，收集和整理与决策相关的数据，确保决策支持系统使用的数据准确、完整且可靠；

28、数据分析与处理单元，对收集到的数据进行分析和建模，以提供对决策有用的洞察和预测；

29、决策生成与评估单元，根据当前的飞行状态、任务需求和环境条件，生成飞行决策方案，并评估决策方案的风险水平。

30、优选的，所述能源管理模块包括能源监测与优化单元、能源故障监测与管理单元、能源数据记录与分析单元；

31、能源监测与优化单元，用于监测飞行器的能源系统，包括燃料电池、发动机、电池，并根据当前的飞行状态和能源需求，进行能源的优化管理，以提高能源利用效率，并延长飞行器的续航能力；

32、能源故障监测与管理单元，用于监测能源系统的故障情况，并采取相应的管理措施，以确保飞行器的能源供应稳定和可靠；

33、能源数据记录与分析单元，用于记录和分析飞行器的能源数据，以便后续的性能评估和优化。

34、优选的，所述气象雷达模块和风速风向传感器模块通过数据接口连接，将获取的气象数据传输给集成与控制模块。

35、优选的，所述集成与控制模块作为中央控制单元，与人机界面模块、决策支持模块和能源管理模块相互连接，实现信息交流、指令传递和状态监测。

36、本发明提供了共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统。具备以下有益效果：

37、1、本发明通过气象雷达模块和风速风向传感器模块引入了多元化的实时数据源，不仅包括气象雷达和气象预报，还结合其他环境传感器和数据源，提高了系统对气象条件的全面感知，减轻了对单一数据源的依赖，提升了系统的稳定性和可靠性。

38、2、本发明通过各个模块之间的相互配合使用，具备更强大的复杂天气条件处理能力，特别是在极端天气条件下的飞行安全性和效能得到显著提升，系统能够及时识别并适应台风、暴雨等极端气象，为飞行员提供更可靠的飞行建议。

39、3、本发明通过决策支持模块能够根据当前的气象条件和飞行计划，分析和评估飞行风险，并生成相应的飞行决策方案，从而帮助飞行员做出合理的决策，包括航线选择、高度调整、避开恶劣天气区域等，进而提高飞行安全性。

40、4、本发明通过人机界面模块减少了飞行员的认知负荷，采用直观、易理解的界面，将复杂的气象信息以清晰简洁的方式呈现，提高了系统的易用性，使飞行员能够更轻松地理解和应对复杂气象条件。

技术特征：

1.共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，所述气象雷达模块包括发射器单元、接收器单元、高度测量子单元、信号处理单元；

3.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，所述风速风向传感器模块包括风速风向测量单元、数据处理单元、校准单元；

4.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，所述集成与控制模块包括监控与诊断单元、通信单元、安全单元；

5.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，所述人机界面模块包括显示单元、输入单元、控制单元；

6.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，所述决策支持模块包括数据接收与整理单元、数据分析与处理单元、决策生成与评估单元；

7.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，所述能源管理模块包括能源监测与优化单元、能源故障监测与管理单元、能源数据记录与分析单元；

8.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，所述气象雷达模块和风速风向传感器模块通过数据接口连接，将获取的气象数据传输给集成与控制模块。

9.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，其特征在于，所述集成与控制模块作为中央控制单元，与人机界面模块、决策支持模块和能源管理模块相互连接，实现信息交流、指令传递和状态监测。

技术总结本发明涉及航空技术领域，公开了共轴双旋翼直升机气象适应性飞行系统，包括气象雷达模块，用于监测附近天气状况，包括降水、云层和雷暴，以提供飞行员所在区域的天气图像和预警信息；风速风向传感器模块，用于测量风速和风向，确保飞行员了解当前风的情况；集成与控制模块，用于集成各个模块并控制系统的运行，负责协调传感器、数据处理、人机界面和决策支持等模块之间的通信和协作，确保系统的正常运行。通过各个模块之间的相互配合使用，具备更强大的复杂天气条件处理能力，特别是在极端天气条件下的飞行安全性和效能得到显著提升，系统能够及时识别并适应台风、暴雨等极端气象，为飞行员提供更可靠的飞行建议。技术研发人员：吴继仁,柯丽莉,吴竞受保护的技术使用者：北飞蓝图航空技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/10