[發明專利]無人機飛行控制參數更新系統

有效

• 申請號: 201710031340.4
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN107065900B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 李一鵬;朱劍鋒
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G06F3/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種飛行控制系統，包括：非易失性存儲單元，用于存儲無人機的飛行控制參數；參數更新單元，參數更新單元包括第一緩存、第二緩存和讀寫控制單元，在系統上電時，讀寫控制單元從非易失性存儲單元中讀取飛行控制參數，并將飛行控制參數存儲至第一緩存且復制至第二緩存中；通信接口，用于與地面站通信，其中，當地面站向飛行控制系統寫入更新參數時，通過通信接口單元將更新參數寫入第二緩存，以更新第一緩存和非易失性存儲單元中的參數值。該系統可以有效協調參數存儲單元讀寫速度與飛行控制系統響應速度，保證地面站對飛行控制系統參數的及時獲取與修改，使無人機飛行控制系統架構更為合理。

技術領域

本發明涉及無人機飛行控制技術領域，特別涉及一種無人機飛行控制參數更新系統。

背景技術

無人機飛行控制系統是一個典型的嵌入式系統，包括嵌入式處理器、存儲器芯片以及眾多外設、傳感器單元。隨著科技的進步，目前嵌入式處理器的處理性能已經得到極大的提升，以典型的STM32f4系列芯片為例，CPU(Central Processing Unit，中央處理器)頻率已經超過100MHz。存儲器芯片中包括非易失性介質，用于存取飛行控制系統中的參數。

其中，參數系統對于無人機飛行控制系統起著至關重要的作用，對飛行控制起決定性作用的參數不能因為系統掉電而丟失。參數系統從非易失性存儲介質中讀取參數，同時通過地面站更改參數到非易失性存儲介質中。

然而，相關技術中的非易失性存儲介質的讀寫速度較慢，時間基本都在毫秒級別，與姿態控制周期的數量級相當。如果參數系統設計不合理，會導致參數的讀寫任務影響飛行控制系統中其他更加重要的任務，如姿態解算、姿態控制等，不能在規定時間內響應，導致比較嚴重的安全隱患，降低無人機的安全性和可靠性。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提出一種飛行控制系統，該系統可以提高無人機的安全性和可靠性。

為達到上述目的，本發明實施例提出了一種飛行控制系統，包括：非易失性存儲單元，用于存儲無人機的飛行控制參數；參數更新單元，所述參數更新單元包括第一緩存、第二緩存和讀寫控制單元，在系統上電時，所述讀寫控制單元從所述非易失性存儲單元中讀取所述飛行控制參數，并將所述飛行控制參數存儲至所述第一緩存且復制至所述第二緩存中；通信接口，用于與地面站通信，其中，當所述地面站向飛行控制系統寫入更新參數時，通過所述通信接口單元將所述更新參數寫入所述第二緩存，以更新所述第一緩存和所述非易失性存儲單元中的參數值。

本發明實施例的飛行控制系統，通過雙緩存機制對無人機飛行控制參數進行更新，有效協調參數存儲單元讀寫速度與飛行控制系統響應速度，保證地面站對飛行控制系統參數的及時獲取與修改，使無人機飛行控制系統架構更為合理，提高無人機的安全性，并且提高無人機的可靠性，簡單易實現。

另外，根據本發明上述實施例的飛行控制系統還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，在初始狀態下，所述第二緩存根據所述第一緩存從所述非易失性存儲單元讀取的參數更新自身存儲的參數。

進一步地，在本發明的一個實施例中，當所述地面站讀取所述飛行控制參數時，所述飛行控制系統通過所述參數更新單元從所述第二緩存中查找并讀取，并且通過所述通信接口單元將所述飛行控制參數發送到地所述面站。

進一步地，在本發明的一個實施例中，當所述地面站向所述飛行控制系統寫入參數時，所述通信接口單元接受請求，由所述參數更新單元在所述第二緩存中查找并更改更新參數。

進一步地，在本發明的一個實施例中，在更改之后，所述參數更新單元判斷所述第一緩存中對應參數是否為所述更新參數，如果是，則標記所述第一緩存中相應位置，否則將所述更新參數置于所述第一緩存中數據隊列的尾部，同時標記更新位置。