[发明专利]一种旋翼无人机自动校正导航控制系统

说明书

本发明涉及一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，包括信号传输模块、自动导航模块、姿态控制模块、电机驱动模块，信号传输模块连接自动导航模块，自动导航模块连接姿态控制模块，姿态控制模块连接电机驱动模块，自动导航模块根据信号传输模块的信号指令进行导航姿态估算，姿态控制模块根据该姿态估算结果控制电机驱动模块驱动各旋翼完成指令动作，自动导航模块包括惯性测量单元、延迟验证单元、自动校正单元、姿态估算单元，惯性测量单元连接姿态估算单元，姿态估算单元连接延迟验证单元，延迟验证单元连接自动校正单元，自动校正单元连接惯性测量单元。优点是：利用各传感器在频域上的互补特性进行数据融合和校正，避免产生累积误差。

技术领域

本发明涉及一种导航系统，尤其一种旋翼无人机自动校正导航控制系统。

背景技术

近年来，旋翼无人机以广泛应用于军事、紧急事件响应、监测、航拍和精密农业管理等领域，由于其不需要发射系统，能垂直起降，对起飞环境无要求，与固定翼无人机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。

现有技术中，导航模块提供稳定可靠的姿态、位置数据是旋翼无人机实现精准姿态控制和位置控制的前提，目前，应用的组合导航技术中，以惯性导航与卫星导航相结合的方式最为普遍。惯性测量单元动态响应特性良好，能够推算旋翼无人机的角度、速度、位置等信息，但长期工作会产生累积误差，全球定位系统能够直接给出载体的速度、位置信息，但更新频率很慢且速度位置信息的准确度易受遮挡干扰。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，避免产生累积误差以提供较为准确的姿态、位置数据。

技术方案：一种旋翼无人机自动校正导航控制系统，包括信号传输模块、自动导航模块、姿态控制模块、电机驱动模块，所述信号传输模块连接所述自动导航模块，所述自动导航模块连接所述姿态控制模块，所述姿态控制模块连接所述电机驱动模块，所述自动导航模块根据所述信号传输模块的信号指令进行导航姿态估算，所述姿态控制模块根据该姿态估算结果控制所述电机驱动模块驱动各旋翼完成指令动作，

所述自动导航模块包括惯性测量单元、延迟验证单元、自动校正单元、姿态估算单元，所述惯性测量单元连接所述姿态估算单元，所述姿态估算单元连接所述延迟验证单元，所述延迟验证单元连接所述自动校正单元，所述自动校正单元连接所述惯性测量单元，

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

所述姿态估算单元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，

所述延迟验证单元包括全球定位系统GNSS、空速计TAS、磁力计COMPASS、气压计Baro，所述延迟验证单元对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，

所述自动校正单元根据比对结果将校正指令传递给所述惯性测量单元，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，所述惯性测量单元根据校正指令自动重设基准，并重新检测。