[實(shí)用新型]一種無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720347694.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN206877150U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾洪江;崔文亮;田利成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京深遠(yuǎn)世寧科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 孫海杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及航空技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)越來(lái)越大，不論是專業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)和玩家級(jí)無(wú)人機(jī)，安全問題，都是圍繞在無(wú)人機(jī)生產(chǎn)廠商和用戶之間最重要的問題，而其中最大的問題則是無(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)發(fā)生問題，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)瞬間信號(hào)丟失，出現(xiàn)墜機(jī)現(xiàn)象，因此，如何解決無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定問題將是至關(guān)重要且必須解決的問題。

當(dāng)前市場(chǎng)上的無(wú)人機(jī)多采用一個(gè)控制器的形式，所以在飛行中，只要這個(gè)控制器失靈，無(wú)人機(jī)將會(huì)失去控制，從而無(wú)法保證上述無(wú)人機(jī)的安全性。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)，采用主控單元和多個(gè)控制單元的配合工作實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)控制，控制穩(wěn)定可靠。

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：主控單元、多個(gè)控制單元和采集單元，所述主控單元與每個(gè)所述控制單元分別連接，每個(gè)所述控制單元均連接有對(duì)應(yīng)的采集單元；

所述采集單元，用于實(shí)時(shí)采集無(wú)人機(jī)在當(dāng)前飛行環(huán)境下的飛行數(shù)據(jù)，并將所述飛行數(shù)據(jù)傳輸給與所述采集單元連接的控制單元；

所述控制單元，用于接收與所述控制單元連接的采集單元發(fā)送的所述飛行數(shù)據(jù)，對(duì)所述飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)傳輸給所述主控單元；其中，所述控制信號(hào)用于控制所述無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)；

所述主控單元，用于接收所述多個(gè)控制單元分別發(fā)送的控制信號(hào)，并判斷接收的多個(gè)控制信號(hào)是否一致，根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述采集單元至少包括全球定位系統(tǒng)GPS模塊、慣性測(cè)量單元IMU、羅盤和氣壓計(jì)中的一種或多種；

所述GPS模塊，用于實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)在當(dāng)前飛行環(huán)境下的位置信息和速度信息，用于所述控制單元生成控制所述無(wú)人機(jī)飛行速度的控制信號(hào)；

所述IMU，用于實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)在當(dāng)前飛行環(huán)境下的加速度信息和角速度信息，用于所述控制單元生成控制所述無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)的控制信號(hào)；

所述羅盤，用于實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)在當(dāng)前飛行環(huán)境下的地磁場(chǎng)信息，用于所述控制單元生成控制所述無(wú)人機(jī)飛行方向的控制信號(hào)；

所述氣壓計(jì)，用于實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)在當(dāng)前飛行環(huán)境下的氣壓高度信息，用于所述控制單元生成控制所述無(wú)人機(jī)飛行高度的控制信號(hào)。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述主控單元，還用于在判斷出接收的多個(gè)控制信號(hào)不一致時(shí)，確定存在問題的控制單元，并將確定的所述控制單元進(jìn)行重啟或隔離，以通過(guò)其他的控制單元對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制；在判斷出接收的多個(gè)控制信號(hào)一致時(shí)，通過(guò)所有控制單元對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行協(xié)同控制。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，

所述控制單元，還用于接收與所述控制單元連接的采集單元發(fā)送的所述飛行數(shù)據(jù)，并將所述飛行數(shù)據(jù)傳輸給所述主控單元；

所述主控單元，還用于接收所述多個(gè)控制單元分別發(fā)送的飛行數(shù)據(jù)，并判斷接收的多個(gè)飛行數(shù)據(jù)是否一致，根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述主控單元，還用于在判斷出接收的多個(gè)飛行數(shù)據(jù)不一致時(shí)，確定存在問題的控制單元，并將確定的所述控制單元進(jìn)行重啟或隔離，以通過(guò)其他的控制單元對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制；在判斷出接收的多個(gè)飛行數(shù)據(jù)一致時(shí)，通過(guò)所有控制單元對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行協(xié)同控制。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，還包括快速外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn)PCI-E總線；所述控制單元包括中央處理器CPU和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA；

所述CPU通過(guò)所述PCI-E總線與所述FPGA連接。

結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，所述FPGA與對(duì)應(yīng)的所述采集單元通信連接；任一個(gè)CPU均與相鄰的兩個(gè)CPU連接，形成環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

所述FPGA，用于接收與所述FPGA連接的采集單元發(fā)送的所述飛行數(shù)據(jù)，并將所述飛行數(shù)據(jù)傳輸給與所述FPGA連接的CPU；

所述CPU，用于接收與所述CPU連接的FPGA發(fā)送的所述飛行數(shù)據(jù)，對(duì)所述飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到控制信號(hào)；