[實用新型]一種用于小型無人機的飛行控制系統

有效

• 申請號: 201520301121.X
• 申請日: 2015-05-11
• 公開（公告）號: CN204650270U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 陳樂春
• 申請（專利權）人: 江蘇數字鷹科技發展有限公司
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 林弘毅;聶漢欽

技術領域

本實用新型涉及無人飛行器控制技術，特別是用于無人飛行器的飛行控制系統。

背景技術

飛行控制系統(flight?control?system)是飛行器在飛行過程中，對飛行器的構形、飛行姿態和運動參數實施控制的系統。飛行控制系統可用來保證飛行器的穩定性和操縱性、提高完成任務的能力與飛行品質、增強飛行的安全及減輕駕駛員負擔。

小型無人飛行器由于具有多重用途，可以應用在農業、探測、氣象、災害預報和救援等各種領域，已經在國內外呈現蓬勃發展的趨勢。目前無人飛行器的飛行控制系統普遍釆用工控機或單片機作為處理核心，模塊體積較大、多層模塊之間的結構不夠緊湊，設計工藝復雜，開發周期長，工作量大，不容易實現系統集成。有鑒于此，開發一種實用的無人飛行器的飛行控制系統，已成為業界的迫切需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于小型無人機的飛行控制系統，以滿足小型無人飛行器的飛行控制需求。

本實用新型的技術方案如下：

一種用于小型無人機的飛行控制系統，包括主控制芯片、協處理器、電源電路、ADC接口電路、USB接口電路、LED電路、SPI接口電路以及飛行控制芯片；所述主控制芯片分別與協處理器、ADC接口電路、USB接口電路、LED電路和SPI接口電路相連接；所述電源電路連接主控制芯片和協處理器，為其供電；所述SPI接口電路與飛行控制芯片相連接；所述飛行控制芯片包括第一三軸陀螺儀、第二三軸陀螺儀、電子羅盤和氣壓傳感器。

本實用新型的有益技術效果是：

本實用新型可以實現無人飛行器多任務協同工作，實現高集成度、高速數據處理和運算自動飛行控制。數據處理和設備控制相分離使得結構上更加精簡，同時在自動飛行控制更加精確，可以廣泛應用于目前的各類小型無人飛行器。

本實用新型附加的優點將在下面具體實施方式部分的描述中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

圖1是本實用新型的總體原理框圖。

圖2是本實用新型的主控制芯片原理圖。

圖3是本實用新型的協處理器原理圖。

圖4是本實用新型的電源電路原理圖。

圖5是本實用新型的ADC接口電路原理圖。

圖6是本實用新型的USB接口電路原理圖。

圖7是本實用新型的LED電路原理圖。

圖8是本實用新型的SPI接口電路原理圖。

圖9是本實用新型的第一三軸陀螺儀原理圖。

圖10是本實用新型的第二三軸陀螺儀原理圖。

圖11是本實用新型的電子羅盤原理圖。

圖12是本實用新型的氣壓傳感器原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步說明。

圖1是本實用新型的原理框圖。如圖1所示，本實用新型包括主控制芯片1、協處理器2、電源電路3、ADC接口電路4、USB接口電路5、LED電路6、SPI接口電路7以及飛行控制芯片8～12。主控制芯片1分別與協處理器2、ADC接口電路4、USB接口電路5、LED電路6和SPI接口電路7相連接。電源電路3連接主控制芯片1和協處理器2，為其供電。SPI接口電路7與飛行控制芯片8～12相連接。飛行控制芯片8～12包括第一三軸陀螺儀8、第二三軸陀螺儀9、電子羅盤10和氣壓傳感器11。

圖1中各部分的具體電路參見圖2至圖12。如圖2所示，主控制芯片U1采用STM32f?427系列MCU，STM32f?427采用了意法半導體的NVM工藝和ART加速器，在180MHz的工作頻率下通過閃存執行時處理性能達到225DMIPS/608?CoreMark，包括八條互相兼容的數字信號控制器DSC產品線，是MCU實時控制功能與DSP信號處理功能的完美結合體。主控制芯片U1連接了型號為FM25V01的鐵電存儲器U102。如圖3所示，協處理器U801采用STM32F10XCXT6，協處理器的作用是減輕主控制芯片的處理任務。如圖4所示，電源電路3采用了主控電源LTC4417和低壓差線性穩壓器MIC5332的搭配。圖5所示為模數轉換器接口。如圖7所示，LED電路6采用LT3469作為LED驅動器。圖8所示的SPI接口電路是一種同步串行外設接口，可以使主控制芯片與各種外圍設備以串行方式進行通信以交換信息。圖9至圖12共同組成了飛行控制芯片，其中，圖9所示為三軸陀螺儀MPU6000，圖10所示為三軸陀螺儀L3GD20，圖11所示為電子羅盤LSM303D，圖12所示為氣壓傳感器MS5611。

以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型不限于以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本實用新型的基本構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化，均應認為包含在本實用新型的保護范圍之內。