[发明专利]一种旋翼无人机自动校正导航控制系统

权利要求书

1.一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：包括信号传输模块(1)、自动导航模块(2)、姿态控制模块(3)、电机驱动模块(4)，所述信号传输模块(1)连接所述自动导航模块(2)，所述自动导航模块(2)连接所述姿态控制模块(3)，所述姿态控制模块(3)连接所述电机驱动模块(4)，所述自动导航模块(2)根据所述信号传输模块(1)的信号指令进行导航姿态估算，所述姿态控制模块(3)根据该姿态估算结果控制所述电机驱动模块(4)驱动各旋翼完成指令动作，

所述自动导航模块(2)包括惯性测量单元(21)、延迟验证单元(22)、自动校正单元(23)、姿态估算单元(24)，所述惯性测量单元(21)连接所述姿态估算单元(24)，所述姿态估算单元(24)连接所述延迟验证单元(22)，所述延迟验证单元(22)连接所述自动校正单元(23)，所述自动校正单元(23)连接所述惯性测量单元(21)，

所述惯性测量单元(21)固联集成有三轴陀螺仪(211)、三轴加速度计(212)以检测角速度数据、加速度数据，并将该数据传递至所述姿态估算单元(24)，

所述姿态估算单元(24)对该数据进行解算处理，并估算得到t秒后的飞行姿态、位置、高度数据，同时将该估算数据传递至所述延迟验证单元(22)，

所述延迟验证单元(22)包括全球定位系统GNSS(221)、空速计TAS(222)、磁力计COMPASS(223)、气压计Baro(224)，所述延迟验证单元(22)对t秒后的实际位置、高度、速度数据进行检测，并将检测结果与所述姿态估算单元(24)在t秒前传递来的估算数据进行比对验证，然后将比对结果传递给所述自动校正单元(23)，

所述自动校正单元(23)根据比对结果将校正指令传递给所述惯性测量单元(21)，当比对结果在设计的误差范围内，校正指令为无动作，当比对结果超出设计的误差范围外，所述惯性测量单元(21)根据校正指令自动重设基准，并重新检测。

2.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：所述设计的误差范围为各旋翼姿态角度偏差±1°；位置偏差Φ2cm；高度偏差3cm。

3.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：所述惯性测量单元(21)采用MPU6000元件。

4.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：所述磁力计COMPASS(223)采用LSM303D元件，所述气压计Baro(224)采用MS5611元件，所述全球定位系统GNSS(221)采用NEO-M8N元件，所述空速计TAS(222)采用MPXV7002元件。

5.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：所述姿态估算单元(24)采用基于EKF算法构建的直接法与间接法相结合的组合导航模型。

6.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：所述姿态控制模块(3)包括姿态控制器(31)、速度控制器(32)、位置控制器(33)、高度控制器(34)。

7.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：还包括自动防撞模块(5)，所述自动防撞模块(5)的输入端与所述自动导航模块(2)连接、输出端连接所述姿态控制模块(3)，所述自动防撞模块(5)包括超声波测距装置(51)、减速悬停装置(52)。

8.根据权利要求7所述的一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：所述超声波测距装置(51)采用HC-SR04超声波传感器。

9.根据权利要求7所述的一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，其特征在于：所述减速悬停装置(52)采用光流传感器。