[實用新型]無人飛行器通用自動駕駛儀

有效

• 申請號: 201220133812.X
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN202583877U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 齊旭光;傅田;劉臣
• 申請（專利權）人: 天津尊德航空科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本實用新型涉及無人飛行器領域，更具體的說，是涉及一種高精度的無人飛行器通用自動駕駛儀。

背景技術

無人飛行器是指具有遠程遙控或者自主飛行能力，能夠攜帶諸如照相機、通訊設備以及其它任務載荷的無人航空飛行器，其在勘測和偵察領域扮演著重要的角色。自動駕駛儀是無人飛行器飛行系統的關鍵子系統，由四個模塊組成：飛行控制CPU、姿態參考系統、GPS模塊、舵機控制模塊組成。隨著航空技術的發展以及對無人飛行器越來越廣泛的需求，自動駕駛儀向著高精度、小型化、數字化方向發展。

目前比較流行的飛行控制系統基本上是以DSP、PowerPC等作為飛行控制CPU，外圍配以三軸MEMS陀螺儀、三軸MEMS加速度計、三軸磁羅盤、微型氣壓高度計、微型空速傳感器、微型磁力計、微型GPS接收機等。由于作為慣性導航系統核心敏感器部分的三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁羅盤分別單獨設置，布線復雜，影響控制精度，降低了可靠性，而且，體積大。

實用新型內容

本實用新型是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種將三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁羅盤集成為一個整體作為慣性導航系統的核心敏感器，以提高控制精度，提高可靠性，體積小的無人飛行器通用自動駕駛儀。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種無人飛行器通用自動駕駛儀，包括飛行控制CPU、舵機控制模塊、姿態參考系統、GPS接收機，所述姿態參考系統包括姿態位置參考數據處理器和慣性導航系統，其特征在于，所述慣性導航系統的核心敏感器部分包括三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁羅盤，所述三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁羅盤的數據輸出端分別與A/D轉換器的輸入端連接，所述A/D轉換器的數據輸出端與正交校正與數據預處理器的數據輸入端連接，所述正交校正與數據預處理器的數據輸出端與卡爾曼濾波器的數據輸入端連接，所述卡爾曼濾波器的數據輸出端通過數據接口與姿態位置參考數據處理器的姿態數據的輸入端連接，所述GPS接收機的數據輸出端與姿態位置參考數據處理器的位置數據的輸入端連接；所述姿態位置參考數據處理器的數據輸出端與所述飛行控制CPU連接，所述飛行控制CPU與所述舵機控制模塊連接。

所述飛行控制CPU采用ARM11處理器。

所述GPS接收機采用差分GPS接收機。

溫度控制器的數據輸出端與所述A/D轉換器的溫度數據輸入端連接。

本實用新型具有下述技術效果：

1、本實用新型的自動駕駛儀將由三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁羅盤集成的9自由度慣性導航系統為核心敏感器，減少了布線，同時搭配高精度差分GPS，提高了控制精度，可以達到亞米級的控制精度，而且，可靠性高，體積小，重量輕。

2、本實用新型的自動駕駛儀以ARM11處理器為核心CPU，提高了處理速度，實時性好。

3、本實用新型的自動駕駛儀采用高精度差分GPS接收機，提高了控制精度。

附圖說明

圖1為本實用新型無人飛行器通用自動駕駛儀的原理圖；

圖2為三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁羅盤集成的9自由度慣性導航系統的原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型無人飛行器通用自動駕駛儀的原理圖如圖1、圖2所示，包括飛行控制CPU、舵機控制模塊、姿態參考系統、GPS接收機，所述姿態參考系統包括姿態位置參考數據處理器和慣性導航系統，所述慣性導航系統的核心敏感器部分包括三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁羅盤，所述三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁羅盤的數據輸出端分別與A/D轉換器的輸入端連接，所述A/D轉換器的數據輸出端與正交校正與數據預處理器的數據輸入端連接，所述正交校正與數據預處理器的數據輸出端與卡爾曼濾波器的數據輸入端連接，所述卡爾曼濾波器的數據輸出端通過數據接口與姿態位置參考數據處理器的姿態數據的輸入端連接，所述GPS接收機的數據輸出端與姿態位置參考數據處理器的位置數據的輸入端連接；所述姿態位置參考數據處理器的數據輸出端與所述飛行控制CPU連接，所述飛行控制CPU與所述舵機控制模塊連接。其中，正交校正與數據預處理器可以采用單片機。

所述飛行控制CPU采用ARM11處理器。

所述GPS接收機采用差分GPS接收機。

溫度控制器的數據輸出端與所述A/D轉換器的溫度數據輸入端連接。