[發明專利]一種高速無人機超低空全程自主飛行控制系統

在審

• 申請號: 201310570918.5
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN104635743A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 蘇寶玉;程更建;蘇永振;靳磊;趙輝杰;李楷;楊廣杰;易牧;劉果;馬建超
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十七研究所;中國人民解放軍防空兵學院
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明涉及無人機超低空飛行控制技術領域，尤其涉及一種高速無人機超低空全程自主飛行控制系統。?

背景技術

目前，高速無人機由于高度控制精度低而均不能進行超低空飛行。無人機在飛行高度上的劃分沒有國家具體標準，一般情況下，以海平面為基準線，在300m高空以上屬于常規高度飛行；在50m—20m范圍屬于低空飛行；在20m以下屬于超低空飛行。現有的無人機在超低空飛行狀態下，不能精確控制飛行高度，不能平穩地在20m以下進入超低空飛行狀態，而且自主化程度較低，內外場準備時間長；操縱復雜，對飛行操縱人員要求較高，故障率高，嚴重影響和制約了無人機的推廣應用。?

發明內容

本發明的目的是提供一種高速無人機超低空全程自主飛行控制系統，能夠控制無人機在高速超低空狀態下，自主啟動、自主爬升、自主進入預設定航線飛行，并在完成飛行后自主回收，達到全程自主飛行。?

本發明采用的技術方案為：?

一種高速無人機超低空飛行控制系統，包括姿態信息傳感模塊、高度信息傳感模塊、航向信息傳感模塊和定位信息傳感模塊，采集模?塊的采集信號端分別連接姿態信息傳感模塊、高度信息傳感模塊、航向信息傳感模塊和定位信息傳感模塊的輸出端，采集模塊的信號輸出端連接主控模塊和通信模塊的輸入端，主控模塊的輸出端連接輸出模塊，主控模塊的通信端口連接通信模塊，主控模塊的供電端連接電源管理模塊，主控模塊的動力控制端連接發動控制模塊，主控模塊的開關信號端連接開關控制模塊連接，輸出模塊的控制端連接執行模塊的輸入端，輸出模塊的輸出端連接通信模塊。?

所述的姿態信息傳感模塊包括檢測無人機俯仰/傾側姿態角的垂直陀螺儀和檢測無人機俯仰/傾側姿態角速率的角速率陀螺儀。?

所述的高度信息傳感模塊包括采集絕對高度的無線電高度計和采集氣壓高度的半導體硅壓阻式氣壓高度傳感器。?

所述的航向信息傳感模塊包括三軸磁航向傳感器。?

所述的定位信息傳感模塊包括傳輸無人機經緯度的GPS接收機。?

所述的執行模塊包括控制縱向姿態的升降舵機和控制橫向姿態的副翼舵機。?

所述的發動控制模塊包括發動機，溫度傳感器和發動機轉速傳感器輸入端連接發動機，溫度傳感器和發動機轉速傳感器輸出端連接發動機主控模塊的信號輸入端，發動機主控模塊的輸出端連接主控模塊。?

本發明利用多個高精度傳感器采集信息，將信息發送給飛行控制器，經由飛行控制器程序計算，設定全程自主飛行模式，再由執行機?構完成全程自主飛行動作，能夠在無人遙控的狀態下，精確的計算航線，完成高速超低空飛行，減少人員操作，提高智能控制。?

附圖說明

圖1為本發明的電路原理框圖；?

圖2為本發明的三維程控飛行示意圖；?

圖3為本發明的三維程控方框原理圖；?

圖4為本發明的縱向通道控制原理圖；?

圖5為本發明的橫向通道控制原理圖；?

圖6為本發明的高度通道控制原理圖；?

圖7為本發明的航向通道控制原理圖；?

圖8為本發明的航跡通道控制原理圖；?

圖9為本發明的流程圖。?

具體實施方式

如圖1、2所示，本發明包括姿態信息傳感模塊、高度信息傳感模塊、航向信息傳感模塊和定位信息傳感模塊，采集模塊的采集信號端分別連接姿態信息傳感模塊、高度信息傳感模塊、航向信息傳感模塊和定位信息傳感模塊的輸出端，采集模塊的信號輸出端連接主控模塊和通信模塊的輸入端，主控模塊的輸出端連接輸出模塊，主控模塊的通信端口連接通信模塊，主控模塊的供電端連接電源管理模塊，主控模塊的動力控制端連接發動控制模塊，主控模塊的開關信號端連接開關控制模塊連接，輸出模塊的控制端連接執行模塊的輸入端，輸出模塊的輸出端連接通信模塊。執行模塊包括控制縱向姿態的升降舵機?和控制橫向姿態的副翼舵機，姿態信息傳感模塊包括檢測無人機俯仰/傾側姿態角的垂直陀螺儀和檢測無人機俯仰/傾側姿態角速率的角速率陀螺儀，高度信息傳感模塊包括采集絕對高度的無線電高度計和采集氣壓高度的半導體硅壓阻式氣壓高度傳感器，航向信息傳感模塊包括三軸磁航向傳感器，定位信息傳感模塊包括傳輸無人機經緯度的GPS接收機，發動控制模塊包括發動機，溫度傳感器和發動機轉速傳感器輸入端連接發動機，溫度傳感器和發動機轉速傳感器輸出端連接發動機主控模塊的信號輸入端，發動機主控模塊的輸出端連接主控模塊。?

超低空飛行方案?