[发明专利]一种固定翼无人机舵面测量控制系统

说明书

本发明公开了一种固定翼无人机舵面测量控制系统，由舵面夹紧机构、角度采集和处理模块、舵面测量装置和舵面组成，舵面夹紧机构的上夹紧片与下夹紧片通过螺柱螺纹连接，上夹紧片内侧面与舵面平行贴合连接，下夹紧片上安装楔形块。角度采集和处理模块位于舵面夹紧机构上面，实时将舵面倾斜角度输出；角度采集和处理模块包括倾角传感器、无线蓝牙传输模块和数据处理模块，无线蓝牙传输模块与倾角传感器集成在一起，倾角传感器和上夹紧片连接；数据处理模块为具有蓝牙功能的PC，处理速度快，计算精度高。各模块间的数据通过通信网络单元传输，控制测量装置所处在的位置；采用无线蓝牙传输倾角传感器，可实现水平、垂直方向的测量。

技术领域

本发明属于固定翼无人机舵面角度测量技术领域，具体地说，涉及一种固定翼无人机舵面测量控制系统。

背景技术

无人机进行飞行前准备时，需要对无人机上的航电设备进行检查，舵机是航电设备中的重要组成部分，也是控制飞机飞行姿态的最终执行设备，在无人机的飞行中占有及其重要的地位。在无人机的舵机控制系统中，无人机的舵机通过连杆机构和舵面连接，舵机转过的角度通过连杆机构传递给舵面，舵机为动力源，舵面为最终的执行机构，舵机旋转的角度和舵面旋转的角度相对应。无人机由于在运输过程中，需要将机翼、垂尾、平尾等部件拆下，待工作时，需要将这些部件和机身进行重新组装，由于存在安装误差、运输影响以及飞行时的飞行阻力等原因的影响，舵面的实际位置和控制位置之间会存在位置误差，为保证无人机在工作时不出现意外，每次飞行前都必须进行舵面的位置检查。因此，无人机舵面测量装置要求测量快速、拆装方便、测量数据准确可靠。

发明专利201510866728.7提出“一种飞机舵面偏角测量装置”，对飞机舵面偏角测量装置研究中的不足之处是：采用齿轮组合的方式传递飞机舵面转轴的转角信号，该装置安装复杂，且对操作空间要求高，必须将主动齿轮安装在舵面转轴上才能进行测量，主动齿轮占据的空间较大，不便于安装在已经装好舵面的无人机上，拆装较麻烦，无法满足无人机飞行前快速检查舵面的要求。发明专利201610271407.7提出“便于安装的飞机舵面角度测量装置”，该装置对飞机舵面测量研究中的不足之处是：由于装置和飞机舵面的连接方式为胶带粘贴，在进行垂尾舵面的测量时无法保证连接的可靠性，和测量的准精确性。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种固定翼无人机舵面测量控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括舵面夹紧机构、角度采集和处理模块、楔形块、舵面测量装置和舵面；舵面夹紧机构包括上夹紧片、下夹紧片、螺柱和蝶形螺母；上夹紧片与下夹紧片通过螺柱和蝶形螺母螺纹连接，上夹紧片内侧面与舵面平行贴合连接，下夹紧片上安装楔形块，楔形块斜面夹角与舵面夹角角度一致；角度采集和处理模块位于舵面夹紧机构的上面，角度采集和处理模块实时将舵面倾斜角度输出；角度采集和处理模块包括倾角传感器、无线蓝牙传输模块和数据处理模块，无线蓝牙传输模块与倾角传感器集成在一起，倾角传感器和上夹紧片连接；数据处理模块为具有蓝牙功能的PC；各模块间的数据通过通信网络单元进行传输，控制测量装置所处在的位置；具体步骤如下:

步骤1.角度采集和处理模块中的倾角传感器和无线蓝牙传输模块集成，共用一套内置的电源供电；倾角传感器为两轴传感器，水平方向的测量范围为±90°，垂直方向的测量范围为±180°，测量精度为0.01°，采用无线蓝牙传输进行数据通信；给倾角传感器和无线蓝牙传输模块上电后，默认当前无线蓝牙传输模块处在配置状态下，且无线蓝牙传输模块提供SPP连接服务。启动PC端的蓝牙模块后，搜索到提供SPP服务的传感器、无线蓝牙传输模块，并选择建立SPP连接；

步骤2.当传感器上的无线蓝牙传输模块和PC端的蓝牙模块建立连接后，先调节舵面处在零位，当舵面零位满足±0.5°的要求时，PC端的蓝牙模块发送传感器置零指令，传感器上的无线蓝牙传输模块收到控制指令后，对传感器内部的参数进行修改和设定，设置当前倾斜角度为绝对0°，并将倾角传感器切换到测量模式；