[实用新型]一种一体化无人机航电系统装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人机航空电子设备领域，特别涉及一种一体化无人机航电系统装置。

背景技术

无人机技术已经开始向实用发展，各种无人机航电系统发展日趋成熟，功能也日趋完善，无人机航电系统中包含飞行控制系统、供电系统、导航定位系统、无线电发射系统，各个子系统的分离设计安装使无人机航电系统整体可靠性下降，各个子系统的信号连接部件是系统故障的高发区域，而且各个子系统间的干扰隔离是困扰无人机航电系统设计的关键难题，无人机航电系统的一体化设计能有效降低各子系统通信失误，并且能够在整体上控制相互干扰，提高无人机航电系统的可靠性。

目前无人机航电系统中飞行控制系统的一体化设计较为成功，芯片级航空传感器的发展使飞行控制系统的小型化一体化设计成为可能。一般来说，一体化飞行控制系统在一块集成电路板上集成了加速度传感器、角速度传感器、磁航向传感器、气压高度传感器、压差传感器等测量元件和小型单片机系统，整个电路板统一供电，预留串行通信接口与GPS模块、数传电台等外围模块相连，这样的设计简单灵活，但是在实际使用过程中，有的小型无人机采用弹射起飞，起飞过程中过载冲击较大，各个模块连接件容易发生松动造成航电系统故障。而且，目前使用的小型化数传电台工作峰值电流较大，瞬时的冲击电流给整个电路造成较大的纹波干扰，芯片级航空传感器对电源纹波较为敏感，尤其是磁航向传感器，在纹波电压的影响下，测量精度直线下降。分离模块的航电系统设计在各个模块电气连接部分大量使用滤波磁环，虽然滤波效果明显，但是在小型无人机飞行过程中，滤波磁环位置容易发生变动，机舱内磁环境相应发生变化，使磁航向传感器测量造成较大误差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供，无人机航电系统的一体化设计能有效降低各子系统通信失误，并且能够在整体上控制相互干扰，提高无人机航电系统的可靠性。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种一体化无人机航电系统装置，其特征在于，包括飞行控制板、电源供应及GPS定位板、数传电台板，所述飞行控制板、电源供应及GPS定位板、数传电台板之间通过板间紧固接插件连接；

所述飞行控制板用于测量无人机的飞行姿态、高度、空速及航向，根据测量的数据控制无人机飞行姿态，并将测量的数据通过串行接口发送到数传电台板的数传模块；

所述电源供应及GPS定位板用于对机载电源进行降压稳压后供应给飞行控制板和数传电台板，实时测量无人机的飞行位置并通过串行接口发送给飞行控制板；

所述数传电台板用于接收无人机地面控制站的遥控指令并通过串行接口发送给飞行控制板，并将接收的飞行控制板的测量数据发送给无人机地面控制站。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步，所述飞行控制板、电源供应及GPS定位板、数传电台板之间通过六角铜柱紧固连接，飞行控制板与电源供应及GPS定位板通过2×4（2.54毫米间距）排母排针连接，电源供应及GPS定位板与数传电台板通过2×10（2.0毫米间距）排母排针连接。

进一步，所述飞行控制板包括加速度传感器、角速度传感器、磁航向传感器、气压高度传感器、压差传感器和单片机系统装置，所述加速度传感器、角速度传感器、磁航向传感器、气压高度传感器、压差传感器分别用于测量无人机飞行俯仰角、倾斜角、三轴向地磁分量、高度、空速并通过I²C总线将测量数据传递给单片机系统装置，I²C（Inter－Integrated Circuit)总线是一种两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。

进一步，所述气压高度传感器为单晶半导体压阻式气压高度传感器。

进一步，所述磁航向传感器中设有高精度三轴数字罗盘芯片，航向计算采用卡尔曼滤波算法。

进一步，所述电源供应及GPS定位板包括直流稳压模块、滤波模块、GPS模块，所述直流稳压模块用于对机载电源进行降压稳压，所述滤波模块用于滤除数传电台板工作峰值电流造成的纹波电压干扰，所述GPS模块用于实时测量无人机的飞行位置。

进一步，所述数传电台板的数传模块为XTend数传模块，XTend数传模块是一款远距离、低功率的OEM数传模块。