[發明專利]一種基于模塊化應用的集成飛行器系統

有效

• 申請號: 202111362131.0
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114153166B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 吳翔;王文銳;張紅;孫亞釗;劉洋;徐一帆;李俊橋;陳芳;吳凡
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 余浩

本發明公開了一種基于模塊化應用的集成飛行器系統，涉及控制系統設計技術領域，包括計算機單機用于進行飛行器的計算處理和控制；以及與計算機單機相連的末制導單機、慣性單機、機電作動器和發動機安全機構：末制導單機用于進行圖像信息的采集，以使計算機單機基于圖像信息識別得到目標信息；慣性單機用于進行慣導信息的采集，以使計算機單機計算得到飛行器沿三個軸的視加速度和繞軸的角速度；機電作動器用于接受計算機單機的控制指令完成飛行器的姿態控制；發動機安全機構用于進行安全狀態下火路斷開和工作狀態下火路暢通控制。本發明采用中央計算電子電氣架構，從而減少單機中控制器的使用。

技術領域

本發明涉及控制系統設計技術領域，具體涉及一種基于模塊化應用的集成飛行器系統。

背景技術

在現有的飛行器控制系統中，衛星導航系統、數據傳輸設備、末制導設備、慣性組合、伺服系統等單機與中心計算機之間各成獨立單元。控制系統采用基于總線的分布式控制體系，以飛控計算機為核心，各單機作為總線節點單元。在分布式控制系統設計中，控制單機主要含處理器、信號測量、信號輸出和通訊電路，控制系統可以實現飛行器上電壓量、開關量自主測試，單機間需要電源、總線及握手信號連接。各個單機需要有獨立的處理器和信號測量、通訊電路，用以實現飛行器上電壓量、開關量自主測試和自診斷功能。

由于現有的飛行器的各個單機與中心計算機之間各成獨立單元，導致供電線路時序控制線路、信號處理線路、調制調理線路等通用資源未實現最優化，且末制導設備、衛星導航系統、慣性組合與飛行器控制系統之間的耦合算法越來越深。在現有的飛行器架構下，飛行器每增加一項功能，均需要增加一個控制器，導致整個電氣系統存在維護性差、可擴展性差的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于模塊化應用的集成飛行器系統，采用中央計算電子電氣架構，從而減少單機中控制器的使用。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是，包括：

計算機單機，其用于進行飛行器的計算處理和控制；以及與計算機單機相連的：

末制導單機，其用于進行圖像信息的采集，以使計算機單機基于圖像信息識別得到目標信息；

慣性單機，其用于進行慣導信息的采集，以使計算機單機計算得到飛行器沿三個軸的視加速度和繞軸的角速度；

機電作動器，其用于接受計算機單機的控制指令完成飛行器的姿態控制；

發動機安全機構，其用于進行安全狀態下火路斷開和工作狀態下火路暢通控制。

在上述技術方案的基礎上，

所述計算機單機包括主控組件、時序組件、電源配電組件、衛星導航組件和數據傳輸組件。

所述計算機單機具體用于完成飛行控制、時序控制、總線管理、安全控制、測試、控制系統的供配電、圖像信息處理和衛星導航定位。

在上述技術方案的基礎上，

所述主控組件包括第一SIP、第二SIP、第三SIP和第四SIP；

所述第一SIP用于進行飛行控制計算、通信調度、串口通信、控制指令輸出和飛行器內部信息采集測量；

所述第二SIP用于進行飛行器飛行過程中的軌跡在線規劃和組合導航，以及基于高空平緩滑翔軌跡規劃方法實時規劃出飛行目標點的飛行軌跡；

所述第三SIP用于進行飛行器的定位、向機電作動器控制指令的輸出、衛星導航組件的對時和串口通信，以及接收慣性單機采集的慣導信息并解算；

所述第四SIP用于對末制導單機采集的圖像信息進行識別處理。

在上述技術方案的基礎上，