[發明專利]無人飛行器姿態控制系統、飛行控制系統及姿態控制方法

有效

• 申請號: 202011333170.3
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112346473B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 唐冰;劉以建
• 申請（專利權）人: 成都云鼎智控科技有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 成都擎智秉業專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王睿

1.無人飛行器姿態控制系統，用于控制無人飛行器的俯仰、偏航和滾轉，其特征在于，包括：

主控系統，所述主控系統包含處理模塊、反饋信號接收模塊和控制平臺通信模塊，所述處理模塊根據反饋信號接收模塊接收到的反饋信號和/或控制平臺通信模塊接收的控制信號生成姿態控制指令；

舵系統，所述舵系統包含舵機，所述舵機主要由一個舵片和相應的舵片驅動電機、舵片驅動傳動機構和舵片驅動控制電路所組成，所述舵片驅動控制電路根據所述無人飛行器姿態控制指令中的相應姿態控制指令控制對應一個舵片驅動電機運行并通過舵片驅動傳動機構使對應一個舵片轉動；

反饋系統，所述反饋系統包含用于獲得生成所述姿態控制指令所需的飛行狀況的傳感器，所述傳感器將獲得的測量信號作為所述反饋信號發送至所述反饋信號接收模塊并通過該反饋信號接收模塊發送至處理模塊進行處理；

所述舵系統共有至少三個舵機，所述至少三個舵機集中地設置在無人飛行器尾部，所述至少三個舵機中各舵機的舵片旋轉軸設計為以相交于無人飛行器尾部中軸線的方式布置且任意相鄰兩個舵片旋轉軸之間的夾角相等，所述舵系統中各舵機的舵片驅動控制電路分別與主控系統信號連接，所述舵系統中各舵機的舵片受主控系統發出的相應姿態控制指令控制協同地轉動而使無人飛行器實現姿態控制所需的俯仰、偏航和滾轉運動；

所述舵系統還包含舵機定位模塊，所述舵機定位模塊包含位于無人飛行器尾部的殼體內的舵機安裝定位基準軸和通過第一徑向定位結構以及第一周向定位結構與舵機安裝定位基準軸裝配連接的輪輻形定位部件，該輪輻形定位部件又通過第二徑向定位結構以及第二周向定位結構安裝在無人飛行器主體結構的尾端，所述至少三個舵機分別定位安裝在舵機安裝定位基準軸上對應舵機安裝部位從而使舵系統的各舵片以設定方位相對于所述尾部中軸線進行布置；

所述輪輻形定位部件包含：

中心套筒，所述中心套筒提供輪輻形定位部件的中心孔，所述舵機安裝定位基準軸的前部作為輪輻形定位部件中心軸而與輪輻形定位部件的中心孔軸孔配合；

外輪環，所述外輪環通過所述第二徑向定位結構以及所述第二周向定位結構安裝在無人飛行器主體結構的尾端，所述第二徑向定位結構包含設置在外輪環上、與輪輻形定位部件的中心孔共軸并用于與無人飛行器主體結構的尾端的主體結構上定位圓柱面相互配合的外輪環上定位圓柱面，所述第二周向定位結構包含設置在所述外輪環上定位圓柱面上并用于與設置在所述主體結構上定位圓柱面上的主體結構上定位銷孔通過定位銷連接的外輪環上定位銷孔；以及

輪輻，所述輪輻連接在中心套筒與外輪環之間使中心套筒、外輪環以及輪輻形成一個整體。

2.如權利要求1所述的無人飛行器姿態控制系統，所述舵系統共有三個舵機，所述三個舵機中任意相鄰兩個舵片旋轉軸之間的夾角為120°，并且其中一個舵機的舵片旋轉軸呈豎直設置；或者，所述舵系統共有四個舵機，所述四個舵機中任意相鄰兩個舵片旋轉軸之間的夾角為90°，所述四個舵機中其中一個舵機的舵片旋轉軸呈豎直設置或與鉛垂線呈45°夾角。