[實用新型]一種低成本小型化集成飛行控制系統

有效

• 申請號: 201720554273.X
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN206930962U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 常坤;武風波;趙曼;汪正進
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05B19/04
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術領域

本實用新型涉及飛行控制領域，尤其涉及一種低成本小型化集成飛行控制系統。

背景技術

無人機是一種以無線遙控或自身程序控制為主的不載人飛機。隨著科技的進步以及自主控制技術的發展，無人機以體積小、使用方便、對作戰環境要求低和戰場生存能力強等特點受到世界各國的青睞。

無人機的用處廣泛，在軍用方面，利用無人機能夠進行偵察、監視、搜索以及干擾等軍事活動，能夠迅速適應各種戰場環境；在民用方面，利用無人機能夠進行航拍、資源勘探、運輸、交通監控、環境監測等活動，為人們的生活改善提供了便利條件。

現有無人機的控制系統，基本上能夠控制無人機的自動飛行，但是靈活性較差、可擴展性不足，沒有辦法實現復雜的飛行任務。同時，對于控制系統平臺的搭建成本較高，具有一定的風險，整個控制系統可靠性差，集成度低。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種低成本小型化集成飛行控制系統，其特征在于，包括手動控制模塊、自駕儀模塊、智能控制模塊以及地面基站模塊。其中：自駕儀模塊包括傳感器系統、舵機系統和第一處理器，第一處理器與傳感器系統以及舵機系統連接，用于采集傳感信息以及舵機狀態信息并輸出控制指令至舵機系統；手動控制模塊與所述第一處理器連接，通過第一處理器控制舵機系統；智能控制模塊包括第二處理器，第二處理器與第一處理器以及地面基站模塊連接，接收參數信號以及運行算法生成控制指令。

進一步的，智能控制模塊還包括數據儲存系統，數據儲存系統與第二處理器連接，用于儲存飛行裝置的狀態信息以及數據信息。

進一步的，還包括無線模塊，無線模塊包括第一無線模塊以及第二無線模塊，其中：手動控制模塊通過第一無線模塊與自駕儀模塊建立無線連接；智能控制模塊通過第二無線模塊與地面基站模塊建立無線連接。

進一步的，第一處理器與第二處理器通過RS232接口連接。

進一步的，傳感器系統包括慣性測量單元、全球定位裝置、數字羅盤、氣壓高度計、超聲波傳感器以及空速管。

進一步的，舵機系統包括方向舵、升降舵以及油門舵，其中：方向舵設置在飛行裝置機翼的前方，用于調整飛行裝置的航向與轉向；升降舵設置在飛行裝置機翼的后方，用于調整飛行裝置的飛行姿態；油門舵設置在飛行裝置發動機上方，用于調整飛行裝置的飛行速度。

進一步的，地面基站模塊包括任務模塊、分析模塊以及監控模塊，其中：任務模塊通過第二無線模塊向第二處理器上傳飛行任務；監控模塊通過第二無線模塊接收第二處理器的數據，對飛行裝置的飛行狀態進行實時監控；分析模塊通過第二無線模塊接收數據儲存系統的數據信息，對飛行裝置的狀態進行分析。

進一步的，還包括自毀模塊，自毀模塊通過無線網絡與地面基站模塊連接，任務模塊能夠控制自毀模塊的工作狀態。

本實用新型的一種低成本小型化集成飛行控制系統，具有以下有益效果：

1、自駕儀模塊的第一處理器與智能控制模塊的第二處理器共同控制，將簡單控制與復雜運算控制分開，提高了整個控制系統的集成化程度，增強了系統的運算能力與處理速度，減少了整個系統的體積，降低了成本，提高了靈活性。

2、控制系統分為手動控制模式和智能控制模式，兩種模式的設置，方便使用者操縱，有利于飛行裝置的運行。

3、地面基站模塊的設置，能夠上傳飛行任務所需的參數，使飛行裝置能夠完成復雜的科研試飛任務。

4、地面基站模塊上設置有監控模塊，能夠實時監控飛行裝置的飛行狀態，對飛行裝置的姿態進行調整矯正。

5、數據儲存系統和分析模塊的設置，能夠對飛行數據進行儲存，飛行結束后，通過儲存的數據信息，對整個飛行過程進行系統分析，能夠及時得到本次飛行測試的反饋信息。

6、自毀模塊的設置，能夠通過地面基站模塊對遠處的飛行裝置發布自毀指令，防止飛行裝置被捕獲后的信息泄露。

附圖說明

為了更清楚的說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本實用新型低成本小型化集成飛行控制系統的模塊組成圖；

圖2為本實用新型低成本小型化集成飛行控制系統的智能控制模塊示意圖；

圖3為本實用新型低成本小型化集成飛行控制系統的無線模塊示意圖；