[發明專利]一種針對無人機半閉環舵面的標定系統及標定方法

在審

• 申請號: 201711449080.9
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108248891A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 楊洋;諶宏鳴
• 申請（專利權）人: 彩虹無人機科技有限公司
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

一種針對無人機半閉環舵面的標定系統及標定方法，系統包括地面控制裝置、夾子和標定盒，其中標定盒又包括MEMS慣導、處理器模塊和無線通信模塊；地面控制裝置通過電纜連接無人機，對無人機發送控制指令，控制無人機舵面上下擺動，標定盒通過夾子夾持在無人機的翼面后緣，隨翼面共同運動，MEMS慣導用于測量翼面轉動角度，處理器模塊將MEMS慣導測量得到的翼面轉動角度信息轉換為四元數，并通過無線通信模塊提供給地面控制裝置，進行無人機半閉環舵面的標定。本發明由于其相對舵面的固定位置沒有要求，所以其適用范圍較廣，可操作性高，且將舵面角位置和舵面轉軸因素分離開，所以舵面旋轉運動的標定較為方便。

技術領域

本發明涉及一種針對無人機半閉環舵面的標定系統及標定方法，涉及航空保障設備領域。

背景技術

目前針對中大尺寸固定翼無人機，其中多采用半閉環舵面，由于缺乏全閉環測量手段，其半閉環舵面的標定多為外界輔助標定和評估。

如角度測量往往轉化為測量弦長等線性測量，這樣的代價是大角度時和小角度時測量存在誤差或測量精度無法保持一致；

相關測量手段針對該項工作的輔助器材中，多為線纜形式通信且為手動布置導致現場實施不便，若舵面較多時則更為繁瑣費時費力。

目前對角度的量測時傳感器對舵面的安裝固定都有著嚴格的要求，稍有偏離即嚴重影響測量準確性，這給角度量測帶來了一定的難度，過程也相對耗時耗力。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種針對無人機半閉環舵面的標定系統及標定方法。

本發明的技術解決方案是：

一種針對無人機半閉環舵面的標定系統，包括地面控制裝置、夾子和標定盒，其中標定盒又包括MEMS慣導、處理器模塊和無線通信模塊；

地面控制裝置通過電纜連接無人機，對無人機發送控制指令，控制無人機舵面上下擺動，標定盒通過夾子夾持在無人機的翼面后緣，隨翼面共同運動，MEMS慣導用于測量翼面轉動角度，處理器模塊將MEMS慣導測量得到的翼面轉動角度信息轉換為四元數，并通過無線通信模塊提供給地面控制裝置，進行無人機半閉環舵面的標定。

所述無線通信模塊中包括藍牙模塊和wifi模塊，處理器模塊與地面控制裝置之間的無線通訊通過藍牙模塊或者wifi模塊實現。

一種針對無人機半閉環舵面的標定方法，步驟如下：

(1)進行機械對零；

(2)進行四元數歸零；

(3)地面控制裝置發送指令給無人機，控制舵面做向下小角度步進，標定盒將采集到的舵面轉動角度發送給地面控制裝置，當標定盒采集到的舵面向下轉動角度不再變化時，記錄該位置為舵面下擺極限位置，進入步驟(4)；

(4)地面控制裝置發送指令給無人機，控制舵面做向上小角度步進，標定盒將采集到的舵面轉動角度發送給地面控制裝置，當標定盒采集到的舵面向上轉動角度不再變化時，記錄該位置為舵面上擺極限位置，進入步驟(5)；

(5)再次進行機械對零；

(6)再次進行四元數歸零；

(7)地面控制裝置發送指令給無人機，控制舵面做向下小角度步進并記錄，標定盒將采集到的舵面轉動角度發送給地面控制裝置，當標定盒采集到的舵面向下轉動角度達到舵面下擺極限位置時，停止向下擺動步進，進入步驟(8)；

(8)地面控制裝置發送指令給無人機，控制舵面做向下上角度步進并記錄，標定盒將采集到的舵面轉動角度發送給地面控制裝置，當標定盒采集到的舵面向上轉動角度達到舵面上擺極限位置時，停止向上擺動步進，進入步驟(9)；