[发明专利]一种无人机飞控系统

说明书

本发明公开了一种无人机飞控系统，包括：飞控计算机、光纤航姿传感器、MEMS惯组以及舵机模块以及舵机系统；飞控计算机的机箱内部设置有第一电源板、CPU板、综合板、串口板、GPS/记录器板、大气机板、无线电高度表板；所述舵机模块包括第二电源板以及多个舵机控制器，舵机模块与舵机系统相连；飞控计算机与光纤航姿传感器、MEMS惯组以及舵机模块以及舵机系统之间通过双路冗余CAN总线连接；飞控计算机的CPU板通过CAN总线获取到大气机板、无线电高度表板以及光纤航姿传感器当前的测量数据信息，CPU板通过驱动串口板，以获取到GPS/记录器板卡、MEMS惯组测量到的数据信息；舵机控制器从CAN总线获取到CPU板解算得到的舵机控制指令，通过模拟量驱动舵机工作。

技术领域

本发明属于电子工程和计算机科学领域，具体涉及一种无人机飞控系统。

背景技术

消费级无人机，成本低、技术门槛低，目前市场上产品已经相当成熟，形成成熟的产业链。对于中大型无人机市场，虽然也有相关配套的厂家，但还没有高可靠的系统产品。国外市场相关技术相对成熟，但针对中国市场，存在产品销售和技术封锁等多种因素，因此在国内中大型无人机市场，飞控系统以国内厂家自主研发为主。国内市场，以某型号系列无人机为例，在传统的飞控系统中，传感器、舵机由多个专业研究所来各自承担，导致总体单位在进行产品选型和型号研制时，需要花费很大的精力进行供应链选择，不仅效率低，而且价格贵，系统集成度低，不利于无人机领域的快速发展。

由于没有完整的解决方案，总体单位研发初期，还存在订货量少，订货困难的情况。在研制过程中，也会存在，前期选型缺乏经验，致使系统不匹配，导致项目失败的风险。随着军民融合的快速发展，无人机迫切需要能够将上述传感器、飞控计算机、舵机进行高度集成的系统化解决方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种无人机飞控系统，在成本、可靠性和扩展性方面具备一定的优势。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种无人机飞控系统，包括：飞控计算机、光纤航姿传感器、MEMS惯组以及舵机模块以及舵机系统；其中，飞控计算机的机箱内部设置有第一电源板、CPU板、综合板、串口板、GPS/记录器板、大气机板、无线电高度表板；

所述舵机模块包括第二电源板以及多个舵机控制器，舵机模块与舵机系统相连；

飞控计算机与光纤航姿传感器、MEMS惯组以及舵机模块以及舵机系统之间通过双路冗余CAN总线连接；

飞控计算机的电源板为机箱中的所有板卡供电，CPU板通过CAN总线获取到大气机板、无线电高度表板以及光纤航姿传感器当前的测量数据信息，CPU板通过驱动串口板，以获取到GPS/记录器板卡、MEMS惯组测量到的数据信息；

舵机控制器从CAN总线获取到CPU板解算得到的舵机控制指令，从而通过模拟量驱动舵机工作。

进一步的，所述飞控计算机的CPU板、舵机控制器、光纤航姿传感器的航插以及总线底板上均引出了双路冗余CAN总线，所有挂接在CAN总线上的设备能够实现数据信息的共享。

进一步的，光纤航姿传感器与GPS或者大气机进行组合导航，CPU板卡通过CAN总线发送GPS/记录器板卡或者大气机板卡数据信息，光纤航姿传感器通过CAN总线即可获取到相关的组合导航必要信息。

进一步的，MEMS惯组与GPS进行组合导航，通过串口板卡或者GPS/记录器板卡的串口获取到GPS测量的相关必要数据信息。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)系统互连采用双冗余CAN总线，提高可靠性同时，大幅减少系统电缆需求；

(2)采用光纤航姿系统代替光纤惯导，在满足系统要求情况下，大幅降低系统成本；

(3)采用MEMS惯组作为备份惯性器件，以低成本实现高可靠性。