[实用新型]一种航模自动飞行用寻踪导航系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种导航系统，尤其是一种航模自动飞行用寻踪导航系统。

背景技术

近年来，各国兴起了无人直升机的研发热，新研发的无人直升机在各大洲竞 相出现，并且在军事、紧急事件响应、监测、航拍和精密农业管理等方面扮演重 要作用。多旋翼无人机，构造比较简单，价格也比较低廉，最重要是它不需要发 射系统，还能垂直起降，对起飞环境无要求，与固定翼相比最大的优势是能够在 空中自由悬停，而且飞行灵活性相当高超，可用各种速度，各种飞行剖面的航路 进行飞行，因而比固定翼无人机在侦查、营救等艰难任务环境中，更具有应用优 势。目前市场上的多旋翼无人机控制器多采用一个核心计算单元，当无人机传感 器单元遇到很强的信号干扰或GPS导航传感器信号突然丢失时，核心计算单元 发会发生失稳或死机现象，操作者无法从自动飞行模式切换成手动飞行模式，导 致炸机和飞丢，造成安全隐患。

业内进行了研究，例如中国专利公开了一种多旋翼无人机自动飞行控制系统， 申请号：201420608709.5，申请日：2014-10-21，包括飞行控制计算单元、全手 动控制单元、无线信号传输单元和电机驱动单元，飞行控制计算单元输出端连接 全手动控制单元输入端,全手动控制单元输出端连接电机驱动单元的输入端； 飞行控制计算单元由飞行姿态推导装置、姿态控制器、飞行速度检测校正装置、 速度控制器、飞行位置检测校正单元、飞行位置控制器、GPS导航传感器、惯 性测量传感器和气压传感器构成；全手动控制单元由三轴陀螺仪传感器和角速 度控制器构成；无线信号传输单元由地面站信号收发单元、遥控器信号接收单 元构成。

上述技术方案的不足在于：当飞机自动飞行中断后采用手动飞行，但实际情 况中，一旦自动飞行所用的GPS信号丢失后，遥控信号也几乎不可能顺畅传递， 另外当GPS信号丢失后，操作人员难以仅仅凭借肉眼判断各种地形数据来实现 无人机或者航模的飞行。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种不完全依靠GPS信号自动飞行 的航模寻踪导航系统。

本实用新型的技术方案为：

一种航模自动飞行用寻踪导航系统，其特征在于：包括安装在航模上的自动 飞行控制系统、北斗导航系统、惯性导航系统和太阳能信号器，所述自动飞行控 制系统包括飞行控制计算单元、全手动控制单元、无线信号传输单元和电机驱动 单元，飞行控制计算单元输出端连接全手动控制单元输入端，全手动控制单元输 出端连接电机驱动单元的输入端；飞行控制计算单元由飞行姿态推导装置、姿态 控制器、飞行速度检测校正装置、速度控制器、飞行位置检测校正单元、飞行位 置控制器、GPS导航传感器、惯性测量传感器和气压传感器构成；全手动控制 单元由三轴陀螺仪传感器和角速度控制器构成；无线信号传输单元由地面站信号 收发单元、遥控器信号接收单元构成；

所述北斗导航系统连接自动飞行控制系统，所述惯性导航系统连接自动飞行 控制系统，所述自动飞行控制系统配合北斗导航系统和惯性导航系统设有切换模 块，当GPS信号丢失后飞行系统将导航功能切换到北斗导航系统，当GPS和北 斗都丢失信号后，飞行系统将导航功能切换到惯性导航系统，切换模块采用智能 手机导航所采用的切换技术，此处不赘述；

所述太阳能信号器包括太阳能板、充电设备、锂电池和定位信号发射器，所 述太阳能板嵌入航模顶面，所述充电设备、锂电池和定位信号发射器封装在同一 个硬质金属盒内，所述太阳能板电性连接充电设备，所述充电设备电性连接锂电 池，所述锂电池电性连接定位信号发射器。

进一步地，所述惯性导航系统设有陀螺仪、加速度计和定时修正装置，所述 陀螺仪采用静电陀螺、激光陀螺、光纤陀螺、微机械陀螺中的一种。

进一步地，所述定位信号发射器采用37.5千赫兹的间断式发射器，其作用 类似于黑匣子，便于搜索人员寻踪。

进一步地，所述地面站信号收发单元设有配合定位信号发射器的接收器，其 作用是便于GPS等信号丢失后的寻踪。

本实用新型的有益效果为：本实用新型结构简单，通过增加北斗和惯性导航 系统，增加了导航系统的鲁棒性，从而减少了导航的中断，通过增加采用太阳能 作为信号收发动力的太阳能信号器，即使发生迫降等事故，控制中心也能根据信 号寻踪，在正常运行中也可提供寻踪数据。

附图说明