[發(fā)明專利]一種基于CAN總線的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210441097.0
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102902278A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瑩;趙小川;胡雄文;錢毅;陳賢相;左明;周宏志;徐英新;張?jiān)?/a>;崔倩楠;李陳;查長流;張敏;田錚;瞿蓉;施建昌;趙欣欣;劉珊;劉新廣;郝麗麗;于晶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究所
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京英特普羅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅;郭少晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動控制領(lǐng)域，特別是涉及一種基于CAN總線的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無人機(jī)在防災(zāi)救險、科學(xué)考察等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用，而飛行控制系統(tǒng)是無人機(jī)的重要組成部分，在無人機(jī)智能化和實(shí)用化中起著重要的作用。現(xiàn)有的無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)存在抗干擾能力差、可擴(kuò)展能力的問題，這已成為制約無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

針對傳統(tǒng)的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)存在的不足，提供一種抗干擾能力強(qiáng)、可擴(kuò)展能力好的基于CAN總線的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，該無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)可用于固定翼無人機(jī)和無人直升機(jī)的飛行控制。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于CAN總線的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，包括CAN總線及掛在CAN總線上的控制子系統(tǒng)，所述控制子系統(tǒng)包括主控芯片、轉(zhuǎn)換控制芯片、參數(shù)記錄儀、第一RS232芯片、數(shù)據(jù)通信模塊、第二RS232芯片和傳感器單元；所述傳感器單元包括用于采集無人機(jī)的姿態(tài)信息的姿態(tài)傳感器，用于采集無人機(jī)的磁航向信息的磁傳感器，用于采集無人機(jī)的高度信息的氣壓高度計(jì)，用于采集無人機(jī)發(fā)動機(jī)的缸溫和排氣溫度信息的溫度傳感器，用于采集無人機(jī)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速信息的轉(zhuǎn)速傳感器，以及用于采集無人機(jī)的位置和速度信息的GPS接收模塊，其中，GPS接收模塊、姿態(tài)傳感器、磁傳感器和氣壓高度計(jì)的數(shù)據(jù)輸出端分別與主控芯片的GPS采集信息輸入端口、姿態(tài)信息輸入端口、磁航向信息輸入端口和高度信息輸入端口電連接；

所述控制子系統(tǒng)的主控芯片和轉(zhuǎn)換控制芯片通過CAN總線通信連接；所述轉(zhuǎn)換控制芯片包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、脈沖計(jì)數(shù)單元和控制單元，所述轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信息輸出端經(jīng)脈沖計(jì)數(shù)單元與CAN總線連接，以將經(jīng)脈沖計(jì)數(shù)單元轉(zhuǎn)換得到的已轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速信息通過CAN總線傳輸給主控芯片；所述溫度傳感器的溫度信息輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與CAN總線通信連接，以將經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換得到的已轉(zhuǎn)換溫度信息通過CAN總線傳輸給主控芯片；

所述主控芯片用于根據(jù)傳感器單元采集的信息對無人機(jī)飛行控制進(jìn)行運(yùn)算，并通過CAN總線向轉(zhuǎn)換控制芯片的控制單元輸出控制策略信息，使轉(zhuǎn)換控制芯片的控制單元根據(jù)控制策略信息輸出用于控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動的舵機(jī)控制信號；

所述參數(shù)記錄儀與主控芯片通過第一RS232芯片通信連接，使主控芯片將接收到的無人機(jī)的姿態(tài)信息、無人機(jī)的高度信息和無人機(jī)的磁航向信息發(fā)送至參數(shù)記錄儀進(jìn)行記錄存儲；

所述數(shù)據(jù)通信模塊用于接收遙控器或地面站發(fā)出的控制信號，所述數(shù)據(jù)通信模塊與主控芯片通過第二RS232芯片通信連接，以將控制信號傳輸至主控芯片。

其中，所述數(shù)據(jù)通信模塊還用于通過第二RS232芯片接收主控芯片提供的無人機(jī)的姿態(tài)信息，并將所述姿態(tài)信息發(fā)送給地面站。

本發(fā)明的有益效果為：與現(xiàn)有的相關(guān)設(shè)備相比，本發(fā)明提供的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，具有抗干擾能力強(qiáng)，具可擴(kuò)展能力好的特點(diǎn)；同時，本發(fā)明的無人機(jī)飛控系統(tǒng)具有良好的通用性，具可用于固定翼無人機(jī)，又可應(yīng)用于無人直升機(jī)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于CAN總線的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

符號標(biāo)記說明：

1-主控芯片；?????????2-轉(zhuǎn)換控制芯片；

3-CAN總線；??????????4-姿態(tài)傳感器；

5-磁傳感器；?????????6-氣壓高度計(jì)；

7-溫度傳感器；???????8-轉(zhuǎn)速傳感器；

9-參數(shù)記錄儀；???????10-第一RS232芯片；

11-數(shù)據(jù)通信模塊；????12-第二RS232芯片；

13-GPS接收模塊。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明：