[發明專利]一種用于捷聯制導無人機的控制系統

在審

• 申請號: 201811110660.X
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109270945A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 劉暢;楊亞超
• 申請（專利權）人: 北京大翔航空科技有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;仇蕾安

1.一種用于捷聯制導無人機的控制系統，其特征在于，包括圖像導引頭、圖像處理模塊和導航制導控制模塊；

圖像導引頭捷聯于無人機上，用于拍攝目標區域的圖像信息；

圖像處理模塊將所述圖像信息發送給地面站，地面站操控人員在圖像信息中選定攻擊目標，并觸發捷聯末制導攻擊指令，地面站將所選目標在當前幀圖像中的位置信息與捷聯末制導攻擊指令傳遞至圖像處理模塊；圖像處理模塊接收到所述位置信息與捷聯末制導指令后利用目標跟蹤算法和制導信息提取算法得到制導信息，并將所述制導信息通過快速實時訂閱與發布協議發送給導航制導控制模塊；

導航制導控制模塊接收到圖像處理模塊實時傳遞來的制導信息后，通過外環航跡控制回路和內環姿態控制回路得到無人機的舵機控制量，對無人機進行位姿控制；

其中，圖像處理模塊包括目標跟蹤進程、制導信息提取進程和守護進程，圖像處理模塊的守護進程為通信代理，導航制導控制模塊包括導航進程、姿態穩定進程和守護進程；導航制導控制模塊的守護進程為通信客戶端；

目標跟蹤進程實時更新目標在圖像中的位置信息，制導信息提取進程根據更新的位置信息計算目標相對無人機的視線角度與角速度，該視線角度和角速度即為制導信息；制導信息提取進程將制導信息發送給通信代理，通信代理創建包含制導信息的主題進行實時發布；

通信客戶端實時訂閱該制導信息并發布給導航制導控制模塊的其他進程；導航進程訂閱制導信息，并計算出期望的姿態信息；然后將該姿態信息發布；姿態穩定進程訂閱期望的姿態信息，并對比無人機當前姿態信息得到舵機控制量；從而控制無人機的姿態與位置；同時，姿態穩定進程將無人機當前姿態信息和舵機控制量發布；通信客戶端訂閱并發布期望的姿態信息、無人機當前姿態信息和舵機控制量；

通訊代理訂閱期望的姿態信息、無人機當前姿態信息和舵機控制量，并傳輸給地面站。

2.如權利要求1所述的一種用于捷聯制導無人機的控制系統，其特征在于，圖像導引頭為可見光攝像頭。

3.如權利要求1所述的一種用于捷聯制導無人機的控制系統，其特征在于，圖像導引頭為紅外攝像頭。

4.如權利要求1所述的一種用于捷聯制導無人機的控制系統，其特征在于，圖像處理模塊的主芯片為一個人工智能芯片。

5.如權利要求1所述的一種用于捷聯制導無人機的控制系統，其特征在于，導航制導控制模塊的主芯片為一片帶有數字信號處理與浮點運算單元的ARM芯片。