人機交互平臺及其應用的無人機地面控制站的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機控制技術領域，更具體的說，涉及一種人機交互平臺及其應用的無人機地面控制站。
【背景技術】
[0002]無人機系統(tǒng)是無人機機體及其配套的飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、任務載荷系統(tǒng)、發(fā)射回收系統(tǒng)、地面保障系統(tǒng)等系統(tǒng)的統(tǒng)稱。
[0003]無人機系統(tǒng)由無人機地面控制站控制指揮，無人機地面控制站上設有多個控制席位，各控制席位上的操作員通過雙手操控該席位人機交互平臺上的機械鍵盤、鼠標、操縱桿、觸摸屏等硬件交互設備，實現(xiàn)對無人機的控制及相關顯示界面的切換等操作。
[0004]隨著無人機系統(tǒng)性能日益強大、功能日益豐富，其復雜度越來越高，無人機地面控制站作為無人機系統(tǒng)的控制指揮中心，其規(guī)模、操作邏輯也隨之越來越復雜，從而使單個操作員因操控工作量變大而導致操控效率和操控有效性在一定程度上降低。

【發(fā)明內容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種人機交互平臺及其應用的無人機地面控制站，以實現(xiàn)在操控工作量變大時，仍能提高單個操作員的操控效率和操控有效性。
[0006]一種人機交互平臺，包括:前端語音辨識單元、與所述前端語音辨識單元連接的控制席主控單元、以及與所述控制席主控單元連接的控制席其他硬件；
[0007]所述前端語音辨識單元包括:
[0008]用于采集操作員發(fā)出的語音指令的麥克風；
[0009]與所述麥克風連接，用于將所述麥克風輸出的語音指令信號放大的運算放大器；
[0010]與所述運算放大器連接，用于對放大的所述語音指令信號進行濾波的抗混疊濾波器;
[0011]與所述抗混疊濾波器連接，用于將模擬語音指令信號轉換成數(shù)字語音指令信號的模數(shù)轉換器；
[0012]分別與所述模數(shù)轉換器、所述控制席主控單元連接，用于運行語音辨識算法，提取所述數(shù)字語音指令信號的特征進行辨識，在確定辨識結果匹配預設要求后，將所述數(shù)字語音指令信號解析成相應的操作指令碼，并向所述控制席主控單元輸出所述操作指令碼的語音處理單元。
[0013]優(yōu)選的，所述語音處理單元和所述控制席主控單元通過串口連接。
[0014]優(yōu)選的，所述抗混疊濾波器為一帶通濾波器。
[0015]優(yōu)選的，所述模數(shù)轉換器為型號為TLC0834的模數(shù)轉換芯片或型號為TLV320AIC23的音頻芯片。
[0016]優(yōu)選的，所述語音處理單元的中央核心處理器為數(shù)字信號處理器DSP或現(xiàn)場可編程門陣列FPGA。
[0017]優(yōu)選的，所述DSP為TI公司的TMS320C54XX系列芯片。
[0018]優(yōu)選的，所述FPGA為Xilinx公司的Virtex-1I系列芯片。
[0019]優(yōu)選的，所述控制席主控單元將所述操作指令碼轉成對應的文字或提示框在所述控制席其他硬件中的顯示屏的預設位置顯示。
[0020]一種無人機地面控制站，包括若干個上述所述的人機交互平臺。
[0021]從上述的技術方案可以看出，本發(fā)明提供了一種人機交互平臺及其應用的無人機地面控制站，人機交互平臺包括:前端語音辨識單元、控制席主控單元和控制席其他硬件，前端語音辨識單元能夠將操作員發(fā)出的語音指令經過信號放大、濾波、模數(shù)轉換和解析處理后，轉換成對應的操作指令碼，并傳輸給控制席主控單元，以使控制席主控單元執(zhí)行與語音指令對應的操作。本申請?zhí)峁┑娜藱C交互平臺具有語音操作功能，操作員不僅可以按傳統(tǒng)的機械鍵盤、鼠標、搖桿等方式控制無人機系統(tǒng)及相關地面顯示界面，還可以通過語音辨識輸入控制指令實現(xiàn)以上功能，由此，增加了操作員與無人機地面控制站的交互方式，使得操作員可以使用雙手和語音兩種操控方法相結合的方式對無人機系統(tǒng)及相關地面顯示界面進行控制。相比現(xiàn)有技術僅采用雙手這單一操作方式而言，本申請在操控工作量變大時，仍能提高單個操作員的操控效率和操控有效性，進而提升了單個操作員的操控覆蓋范圍。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實施例公開的一種人機交互平臺的組成示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實施例公開的一種人機交互平臺的外觀圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0026]本發(fā)明實施例公開了一種人機交互平臺及其應用的無人機地面控制站，以實現(xiàn)在操控工作量變大時，仍能提高單個操作員操控效率和操控有效性。
[0027]參見圖1，本發(fā)明實施例公開的一種人機交互平臺的組成示意圖，包括:前端語音辨識單元10、與前端語音辨識單元10連接的控制席主控單元20、以及與控制席主控單元20連接的控制席其他硬件30 ；
[0028]其中，
[0029]前端語音辨識單元10包括麥克風11、運算放大器12、抗混疊濾波器13、模數(shù)轉換器14和語音處理單元15 ；
[0030]麥克風11用于采集操作員發(fā)出的語音指令；
[0031]運算放大器12與麥克風11連接，運算放大器12用于將麥克風11輸出的語音指令信號放大；
[0032]抗混疊濾波器13與運算放大器12連接，抗混疊濾波器13用于對放大的所述語音指令信號進行濾波；
[0033]模數(shù)轉換器14與抗混疊濾波器13連接，模數(shù)轉換器14用于模擬語音指令信號轉換成數(shù)字語音指令信號；
[0034]語音處理單元15分別與模數(shù)轉換器14、控制席主控單元20連接，語音處理單元15用于運行語音辨識算法，提取所述數(shù)字語音指令的特征進行辨識，在確定辨識結果匹配預設要求后，將所述數(shù)字語音指令信號解析成相應的操作指令碼，并向控制席主控單元20輸出所述操作指令碼，以使控制席主控單元20執(zhí)行與操作指令對應的操作。
[0035]需要說明的是，所述特征可以為數(shù)字語音指令中包含的關鍵詞，所述辨識結果匹配預設要求可以為:該關鍵詞在預存儲的語音辨識數(shù)據(jù)庫中可以查找到。
[0036]當語音處理單元15從預存儲的語音辨識數(shù)據(jù)庫中沒有查找到所述關鍵詞時，語音處理單元15向控制席主控單元20輸出語音指令錯誤的提示信息。
[0037]從預存儲的語音辨識數(shù)據(jù)庫中沒有查找到關鍵詞的原因包括:語音指令為錯誤指令、矛盾指令、并發(fā)指令等非有效指令。
[0038]其中，對數(shù)字語音指令的特征進行辨識的方法包括但不局限于上述方法，只要是可以將數(shù)字語音指令進行辨識的方法均屬于本申請的保護范圍。
[0039]綜上可以看出，本發(fā)明提供的人機交互平臺具有語音操作功能，操作員不僅可以按傳統(tǒng)的機械鍵盤、鼠標、搖桿等方式控制無人機系統(tǒng)及相關地面顯示界面，還可以通過語音辨識輸入控制指令實現(xiàn)以上功能，由此，增加了操作員與無人機地面控制站的交互方式，使得操作員可以使用雙手和語音兩種操控方法相結合的方式對無人機系統(tǒng)及相關地面顯示界面進行控制。相比現(xiàn)有技術僅采用雙手這單一操作方式而言，本申請在操控工作量變大時，仍能提高單個操作員的操控效率和操控有效性，進而提升了單個操作員的操控覆蓋范圍。
[0040]較優(yōu)的，語音處理單元15和控制