无人机和无人飞行系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机和无人飞行系统。该无人机包括：机身主体、分别设置在机身主体中的集成控制器、马达和传感器，马达和传感器分别和集成控制器连接，集成控制器包括：印刷电路板PCB、核心处理器芯片，核心处理器芯片设置在PCB上，传感器，用于获取机身主体的指定区域的飞行传感数据，并将飞行传感数据发送给核心处理器芯片；核心处理器芯片，用于基于飞行传感数据生成飞行控制信号，并将飞行控制信号发送给马达；马达，用于基于飞行控制信号旋转马达的转子，可以实现由集成控制器对无人机进行统一控制，不仅可以简化无人机的结构，简化程序调试操作，而且可以减少计算开销。

【技术实现步骤摘要】
无人机和无人飞行系统
本专利技术涉及网络通信
，尤其涉及一种无人机和无人飞行系统。
技术介绍
随着科学技术的快速发展，无人驾驶飞机(简称无人机)由于机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低等优点而备受人们的青睐。无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。目前，利用航拍技术，无人机广泛应用于农业、勘探、摄影、边境巡逻等领域。如今市场上的无人机品种很多，但大多数无人机的结构比较复杂。通常，为了保障无人机正常飞行，不仅在无人机的机身上配置了多套飞行控制系统，还远程设置有服务器。在无人机飞行时，服务器分别向各套飞行控制系统发送控制指令，并协调各套飞行控制系统的操作关系。由于与无人机配套的服务器需要控制的系统数量多，程序调试复杂导致计算开销大，因此，现有的无人机结构复杂且计算开销大。如何简化无人机的结构，优化无人机的操作，是业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决无人机的结构复杂以及操作复杂的问题，本专利技术实施例提供了一种无人机和无人飞行系统。第一方面，提供了一种无人机。该无人机包括：机身主体、分别设置在机身主体中的集成控制器、马达和传感器，马达和传感器分别和集成控制器连接，集成控制器包括：PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)、核心处理器芯片，核心处理器芯片设置在PCB上，传感器用于获取机身主体的指定区域的飞行传感数据，并将飞行传感数据发送给核心处理器芯片；核心处理器芯片用于基于飞行传感数据生成飞行控制信号，并将飞行控制信号发送给马达；马达用于基于飞行控制信号旋转马达的转子。第二方面，提供了一种无人飞行系统。该系统包括：上述的无人机；遥控装置，用于向核心处理器芯片发送遥控指令，或者接收核心处理器芯片的数据信息。由此，本专利技术实施例可以通过在无人机的机身主体内布置集成控制器、马达和传感器，马达和传感器分别和集成控制器连接，集成控制器包括：PCB、核心处理器芯片，核心处理器芯片设置在PCB上，利用传感器获取机身主体的指定区域的飞行传感数据，并将飞行传感数据发送给核心处理器芯片；利用核心处理器芯片基于飞行传感数据生成飞行控制信号，并将飞行控制信号发送给马达；利用马达基于飞行控制信号旋转马达的转子，可以实现由集成控制器对无人机进行统一控制，不仅可以简化无人机的结构，简化程序调试操作，而且可以减少计算开销。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例的无人机的结构示意图；图2是本专利技术一实施例的集成控制器的结构示意图；图3是本专利技术另一实施例的集成控制器的结构示意图；图4是本专利技术一实施例的无人飞行系统的结构示意性图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图1是本专利技术一实施例的无人机的结构示意图。如图1所示，无人机可以包括：机身主体100、分别设置在机身主体100中的集成控制器(设置在机身主体100的内部，没有进行标注)、马达200和传感器300。马达200和传感器300分别和集成控制器连接。在一些实施例中，马达和传感器的数量均为N(如N＝6)，第i个传感器设置在以第i个马达的预设半径圆形(如半径的区间为[30cm，100cm])的范围内，N和i均为自然数，N≥4且i≤N。因为无人机的飞行姿态和飞行的平衡、稳定性，是通过对不同马达的精确控制来实现的。本专利技术实施例通过将传感器设置在马达附近可以精确采集到马达周围的传感数据，为后续对马达的精确控制提供了数据支持。在本实施例中，传感器300可以和马达200成对设置。传感器300和马达200共6对。无人机的左侧可以设置3对传感器和马达：传感器310和马达210、传感器320和马达220、传感器330和马达230。无人机的右侧可以设置3对传感器和马达：传感器340和马达240、传感器350和马达250、传感器360和马达260。本领域的技术人员可以理解，传感器300和马达200也可以4对或者8对甚至1对等。但是，经过大量的实验数据表明：当预设半径圆形在[30cm，100cm]的范围内且马达200的数量为6时，飞行效果达到最佳。当传感器300和马达200的对数过少时，采集的传感数据不足，马达的控制能力不足，会导致无人机控制精度降低。当传感器300和马达200的对数过多时，采集的传感数据金额马达的控制能力都会很强，然而，这会增加无人机的硬件复杂度，不仅会增加无人机的成本，而且增加控制的复杂度。由此，本专利技术实施例通过设置6对传感器300和马达200可以在确保控制精度的前提下，简化无人机的结构和运算复杂度，并且直接降低了无人机的制造成本。在本实施例中，集成控制器可以包括：PCB和核心处理器芯片。核心处理器芯片可以设置在PCB上。此时，集成控制器可以保证基本的飞行控制功能。如果需要为无人机增加其他的功能，可以在PCB上设置其他的功能模块或者功能芯片，也可以在核心处理器芯片内烧录特定的功能程序，以供实现相应的功能。在本实施例中，传感器300可以用于获取机身主体的指定区域的飞行传感数据，并将飞行传感数据发送给核心处理器芯片。其中，飞行传感数据主要由具体的传感器确定。传感器可以包括：气压计和/或罗盘仪。其中，气压计可以是Baro传感器，可以用于获取指定区域的气压数据；罗盘仪可以是compass(罗盘)传感器，可以用于获取指定区域的方向数据。另外，传感器可以还可以包括用于获取指定区域的惯性数据的常规的惯性测量元件等。在本实施例中，核心处理器芯片可以用于基于飞行传感数据生成飞行控制信号，并将飞行控制信号发送给马达200；马达200可以用于基于飞行控制信号旋转马达200的转子。其中飞行控制信号可以是马达210的转子的转速为第一转速，马达220的转子的转速为第二转速，马达230的转子的转速为第三转速，马达220的转子的转速为第四转速，马达220的转子的转速为第五转速，马达220的转子的转速为第六转速。其中，第一转速至第六转速可以相同，也可以不同。通常，天气状况良好无风，且无人机直线飞行时，所有马达可以保持一致的转速。由此，本专利技术实施例可以通过在无人机的机身主体内布置集成控制器、马达和传感器，马达和传感器分别和集成控制器连接，集成控制器包括：PCB、核心处理器芯片，核心处理器芯片设置在PCB上，利用传感器获取机身主体的指定区域的飞行传感数据，并将飞行传感数据发送给核心处理器芯片；利用核心处理器芯片基于飞行传感数据生成飞行控制信号，并将飞行控制信号发送给马达；利用马达基于飞行控制信号旋转马达的转子，可以实现由集成控制器对无人机进行统一控制，不仅可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机，其特征在于，包括：机身主体、分别设置在所述机身主体中的集成控制器、马达和传感器，所述马达和所述传感器分别和所述集成控制器连接，所述集成控制器包括：印刷电路板PCB、核心处理器芯片，所述核心处理器芯片设置在所述PCB上，所述传感器用于获取所述机身主体的指定区域的飞行传感数据，并将所述飞行传感数据发送给所述核心处理器芯片；所述核心处理器芯片用于基于所述飞行传感数据生成飞行控制信号，并将所述飞行控制信号发送给所述马达；所述马达用于基于所述飞行控制信号旋转所述马达的转子。

【技术特征摘要】
1.一种无人机，其特征在于，包括：机身主体、分别设置在所述机身主体中的集成控制器、马达和传感器，所述马达和所述传感器分别和所述集成控制器连接，所述集成控制器包括：印刷电路板PCB、核心处理器芯片，所述核心处理器芯片设置在所述PCB上，所述传感器用于获取所述机身主体的指定区域的飞行传感数据，并将所述飞行传感数据发送给所述核心处理器芯片；所述核心处理器芯片用于基于所述飞行传感数据生成飞行控制信号，并将所述飞行控制信号发送给所述马达；所述马达用于基于所述飞行控制信号旋转所述马达的转子。2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括：电源，所述电源设置在所述机身主体内，分别与所述集成控制器、所述马达和所述传感器连接。3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述集成控制器还包括：电源管理芯片，所述电源管理芯片设置在所述PCB上，所述电源管理芯片与所述核心处理器芯片连接，所述电源管理芯片用于获取所述飞行传感数据，基于所述飞行传感数据判断飞行环境等级，并根据所述飞行环境等级选择供电模式，向所述电源发送所述供电模式下的电力分配指令。4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述马达和所述传感器的数量均为N，第i个所述传感器设置在以第i个所述马达的预设半径圆形的范围内，所述N和所述i均为自然数，N≥4且i≤N。5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，其中：所述电源管理芯片，还用于基于所述飞行传感数据判断飞行环境等级达到预设级别时，根据所述预设等级选择省电供电模式，并向所述电源发送所述省电供电模式下的仅给M个所述马达和M个所述传感器供电的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付辉辉，
申请(专利权)人：昊翔电能运动科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32