[實用新型]一種無人機飛控硬件系統及無人機

有效

• 申請號: 201820838772.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN208588937U
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 張濤
• 申請（專利權）人: 順豐科技有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 曹麗

一種無人機飛控硬件系統，包括飛控單元DFCC通過第一CAN總線串聯有智能動力管理單元SAS、智能電池管理單元SBS和外設接口單元AIC；飛控單元DFCC通過第二CAN總線串聯有板載航姿參考系統的航姿參考單元AHRS；飛控單元DFCC通過兩條CAN總線連接數據管理單元ADS和故障管理單元DFDS。該系統采用分布式管理，提高了無人機的可靠性。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，尤其涉及一種無人機飛控硬件系統及包括該系統的無人機。

背景技術

飛控系統是無人機整套航電設備的總稱，隨著人們對無人機系統越來越高的要求，整套航電設備越來越繁瑣、越來越冗余。此外，各個功能模塊的交叉耦合也變得愈來愈嚴重，一旦其中一個設備出現故障，就可能導致無人機墜毀。

現有無人機飛控系統大多是基于集中式的管理架構，如大多數無人機系統在各組成子系統之間采用傳統的串口通信的方式，以飛控系統為中心，通過串口連接云臺系統、電調動力系統等。

上述集中式管理架構將所有功能模塊集中到飛控系統，由飛控系統統一控制。一旦無人機所依賴的一些傳感器設備出現故障，無法將信息傳輸至飛控系統，飛控系統因此無法發出指令，其他功能模塊就無法正常運行，進而導致無人機有墜毀的可能。因此，現有飛控系統的集中式架構無法改善各功能模塊的交叉耦合狀況，無法保證無人機的可靠性。

發明內容

鑒于現有技術的上述缺陷或不足，期望提供一種無人機飛控硬件系統及無人機。

第一方面，本申請實施例提供一種無人機飛控硬件系統，包括飛控單元DFCC通過第一CAN總線串聯有智能動力管理單元SAS、智能電池管理單元SBS和外設接口單元AIC；飛控單元DFCC通過第二CAN總線串聯有板載航姿參考系統的航姿參考單元AHRS；飛控單元DFCC通過兩條CAN總線連接數據管理單元ADS和故障管理單元DFDS。

其中，航姿參考單元AHRS內置三軸加速度計、三軸陀螺儀、磁強計，提供航向，橫滾和側翻信息。

智能電池管理單元SBS通過CAN接口與飛控單元DFCC連接，對無人機攜帶的電池能量進行管理。

智能動力管理單元SAS包括數傳模塊DTU和電調電路模塊ESC；所述數傳模塊DTU采用無線數據傳輸；所述電調電路模塊ESC為無人機動力無刷電機M的驅動模塊，實時地獲取控制無刷電機M轉速的指令；所述電調電路ESC控制無刷電機M；通過數傳單元DTU接受地面控制指令，也通過數傳單元DTU將無人機當前狀態傳至地面。

數據管理單元ADS采集無人機飛行過程中的所有數據傳輸至飛控單元DFCC和云系統；

故障管理單元DFDS通過實時分析各單元的故障情況，并實時上報給飛控單元DFCC。

外設接口控制單元AIC擴展輸入/輸出接口(I/O接口)，對輸入/輸出接口統一管理。

第二方面，本申請實施例提供一種無人機，包括上述無人機飛控硬件系統。

本申請實施例提供的飛人機飛控硬件系統采用分布式管理架構，將高速的航姿參考單元AHRS設備掛接在單獨一條CAN線上，將其余的設備掛接在另外一條CAN線上，將各模塊獨立拆開，分別管理。各個子系統均搭載微控制器MCU進行自我控制，與外部的通信僅通過CAN。如此一方面保障了模塊的獨立性，減少交叉耦合，另一方面也減少了通信工作載荷，提高的能源的利用率。另外，故障管理單元通過搭載兩條CAN總線，可以實時獲取各系統的狀態信息，進而有效對無人機進行故障隔離和風險規避。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為示出了本申請實施例提供的無人機飛控硬件系統的結構示意圖。