[实用新型]一种小型无人机飞行控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞行器控制技术领域，具体涉及一种小型无人机飞行控制系统。

背景技术

无人机是无人驾驶飞行器(Unmanned Aerial Vehicle，缩写UAV)的简称，是一种有动力、可控制、能携带多任务设备、执行多任务，并能够重复使用的无人驾驶航空飞行器。与载人飞机相比较，它具有体积小、造价高、使用方便、快速反应、机动灵活、对任务环境要求低、生存能力强等优点，鉴于其独有的优势，无人机的使用范围已拓宽到军事、科研和民用三大领域。在军事上，可用于侦察、监视、通信中继、电子干扰、战果评估、目标模拟等；在科学研究上，可用于大气研究、核生化污染区的取样与监控、靶机试验；在民用领域，可用于城市环境检测、地球资源勘探、森林防火等。随着应用的需要和航空技术的发展，近年来世界范围内加大了无人机研究的投入。

目前，我国已经具备自行设计和批量生产无人机的能力，逐步走向国际市场，其技术水平在国际上有较强竞争力。但是，现有无人机控制系统技术中，系统耦合度过大，且没有预留出充足的扩展接口，因此不便于系统在硬件上进行升级。未来的小型无人机肩负着精确打击和跟踪任务，这对小型无人机飞行控制器也提出了更高的要求，因此设计一款小型化、高集成度、高性价比的无人机飞行控制器在军事、民用领域具有非常重要的意义。此外，目前无人机飞行控制系统主要实现各类传感器数据采集和飞行控制功能，缺少用于飞行关键数据回放的数据存储功能。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种小型无人机飞行控制系统，以解决现有技术中无人机飞行控制系统耦合度过大，没有预留出充足的扩展接口，不便于系统在硬件上进行升级的问题。

本实用新型还有一个目的是提供一种小型无人机飞行控制系统，以解决现有技术中无人机飞行控制系统不具有飞行数据存储功能。

本实用新型实施例提供一种小型无人机飞行控制系统，包括电源模块、接口模块、主控模块、传感器模块，所述接口模块、所述主控模块、所述传感器模块分别与所述电源模块连接，所述接口模块、所述传感器模块还分别与所述主控模块连接；所述主控模块包括主控处理器，所述主控处理器架构采用“FPGA+ARM”处理架构；所述接口模块包括连接口，所述连接口包括4路RS232接口、4路A/D接口、6路DIO接口、6路PWM接口。

作为本实用新型的优选方式，所述主控处理器的芯片选用Zynq-7000系列的XC7Z020芯片。

作为本实用新型的优选方式，所述主控模块还包括JTAG调试接口、Nand Flash存储器、DDR3、时钟电路、复位电路，所述JTAG调试接口、所述Nand Flash存储器、所述DDR3、所述时钟电路、所述复位电路分别与所述主控处理器连接。

根据权利要求1所述的小型无人机飞行控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括GPS接收机、捷联惯性导航仪、高度速度传感器。

作为本实用新型的优选方式，所述传感器模块还包括第一ADC模块、第一电平转换器和第二电平转换器，所述GPS接收机与所述第一电平转换电路连接，所述第一电平转换电路通过一路RS232信号与所述主控处理器连接；所述捷联惯性导航仪与所述第二电平转换电路连接，所述第二电平转换电路通过一路RS232信号与所述主控处理器连接；所述高度速度传感器与所述第一ADC模块连接，所述第一ADC模块通过4路A/D信号与所述主控处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述接口模块还包括第二ADC模块、第三电平转换电路和PWM驱动模块，所述4路A/D接口与所述第二ADC模块连接，所述第二ADC模块通过4路A/D信号与所述主控处理器连接；所述6路DIO接口与所述第三电平转换电路连接，所述第三电平转换电路通过6路DIO信号与所述主控处理器连接；所述6路PWM接口与所述PWM驱动模块连接，所述PWM驱动模块通过6路PWM信号与所述主控处理器连接；所述4路RS232接口通过4路RS23信号与所述主控处理器连接。