[發明專利]一種基于ARM和DSP的工業級無人機飛控系統在審

申請號：	201811020849.X	申請日：	2018-09-03
公開（公告）號：	CN108873792A	公開（公告）日：	2018-11-23
發明（設計）人：	周滿;楊春雷;張明月;張馳;儲海榮	申請（專利權）人：	中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
主分類號：	G05B19/042	分類號：	G05B19/042
代理公司：	深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316	代理人：	曹衛良
地址：	130033 吉林省長春***	國省代碼：	吉林;22
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摘要：
搜索關鍵詞：	飛控系統主處理器工業級主控板讀取接收傳感器無人機姿態協處理器點信息電源板遙控器控制信號傳感器單元接收遙控器無人機控制隔離供電控制信號采集發送指令
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【說明書】：

本發明公開了一種基于ARM和DSP的工業級無人機飛控系統，包括：電源板、主控板及IMU板；所述電源板為所述主控板及IMU板隔離供電；所述主控板上設置主處理器，所述主處理器用于接收遙控器控制信號、無人機姿態信息，讀取航點信息，并根據接收的遙控器控制信號、無人機姿態信息及讀取到的航點信息生成無人機控制指令；所述IMU板上設置協處理器、傳感器單元及GPS單元，所述協處理器用于采集接收傳感器單元及GPS單元的信息，根據接收傳感器單元及GPS單元的信息得到無人機狀態信息，并將無人機狀態信息通過CAN總線發送至主處理器，本發明能夠提高飛控系統的安全性、可靠性，使其滿足工業級無人機的需求。

技術領域

本發明涉及飛控系統設計技術領域，特別涉及一種提高飛控系統的安全性、可靠性，使其滿足工業級無人機的需求的基于ARM和DSP的工業級無人機飛控系統硬件結構。

背景技術

無人機是一種無人駕駛飛行器，因其體積小、成本低、機動靈活等優點，尤其是無人機可在惡劣環境下進行特種作業，降低人員風險。為此，無人機被廣泛的應用在農林防護、災害救援、地質勘探、軍事對抗等諸多領域。其中飛控是無人機控制系統的核心，控制無人機執行作業任務或飛行，但由于無人機自身可靠性問題，無人機失控墜機、傷人等事故頻發。隨著無人機的普及，國家對無人機的管控更為嚴格，其對飛控系統的安全性、可靠性也提出了更高的要求，飛控性能的好壞直接決定了無人機能否安全、可靠的執行作業任務或飛行。因此，為提高飛控系統的可靠性及性能，本發明提出一種基于ARM和DSP的工業級無人機飛控系統。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的缺陷，提供一種提高飛控系統的安全性、可靠性，使其滿足工業級無人機的需求的基于ARM和DSP的工業級飛控系統硬件結構。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：本發明提供一種基于ARM和DSP的工業級無人機飛控系統，飛控系統包括：電源板、主控板及IMU板；

所述電源板為所述主控板及IMU板隔離供電；

所述主控板上設置主處理器，所述主處理器用于接收遙控器控制信號、無人機姿態信息，讀取航點信息，并根據接收的遙控器控制信號、無人機姿態信息及讀取到的航點信息生成用于控制無人機的控制指令；

所述IMU板上設置協處理器、傳感器單元及GPS單元，所述協處理器用于采集接收傳感器單元及GPS單元的信息，進行卡爾曼濾波、導航解算處理得到無人機狀態信息，并將無人機狀態信息通過CAN總線發送至主處理器。

所述主控板與所述IMU板之間采用隔離的CAN總線進行通信。減少板件接線，并提高通信的可靠性。

所述主處理器接收遙控器控制信號，并將遙控器控制信號轉換為無人機的各舵控指令，并通過隔離的PWM處理模塊控制無人機舵機偏轉，進而對無人機姿態進行控制。

所述傳感器單元包括內置傳感器及外置傳感器；

所述內置傳感器焊接在IMU板上，通過非隔離SPI、IIC接口與協處理器連接，滿足無人機安全飛行；

所述外置傳感器采用隔離接口與IMU板進行連接。如，組合導航等與IMU板之間采用隔離的RS422進行通信，抑制共模干擾等，降低通信干擾，保護處理器。

所述電源板包括：功率供電部分、數字供電部分、USB調試供電。