一种无人机飞控系统和无人机技术方案

一种无人机飞控系统，包括：主CPU；从CPU；惯性测量单元，惯性测量单元与主CPU和从CPU连接，主CPU在正常工作状态时，主CPU控制惯性测量单元；主CPU发生异常时，从CPU控制惯性测量单元。所述从CPU可以在主CPU发生故障时控制惯性测量单元，保证无人机的飞行安全。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无人机飞控系统和无人机，特别涉及到一种具有应急功能的无人机飞控系统和无人机。
技术介绍
由于无人机具有体型小、成本低等优势，而且随着飞控技术、通信技术和电子技术的快速发展，无人机的性能不断增强、类型不断增多，使其在军用领域和民用领域中的应用需求不断增大。现有的无人机飞控系统通常没有余度设计，采用单CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)模式，一旦该CPU出现故障，无人机的飞控系统将无法工作，可能直接威胁无人机的飞行安全。作为改进，现有技术中还有米用CPLD (Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)等可编程逻辑器件作为接口控制的系统，但是，CPU在故障状态下，飞控系统也只能输出固定信号，影响无人机飞行安全。
技术实现思路
本技术解决的问题是现有技术中，无人机飞控系统多采用单CPU，当该CPU出现故障时，会导致无人机飞控系统无法工作，直接威胁无人机的飞行安全。为解决上述问题，本技术提供一种无人机飞控系统，包括:主CPU ；从CPU ；惯性测量单元，惯性测量单元与主CPU和从CPU连接，主CPU在正常工作状态时，主CPU控制惯性测量单元；主CPU发生异常时，从CPU控制惯性测量单元。进一步，还包括:存储模块、导航模块和总线接口，所述存储模块、导航模块和总线接口与主CPU连接。进一步，还包括:存储模块、导航模块和总线接口，所述存储模块、导航模块和总线接口与从CPU连接。进一步，还包括:接口单元，所述接口单元与从CPU连接。进一步，还包括:接口单元，所述接口单元与主CPU连接。进一步，主CPU与从CPU连接。进一步，主CPU在正常工作状态下，主CPU定时向从CPU发送滴答信号。进一步，主CPU发生异常时，从CPU向主CPU发送复位信号使主CPU复位。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点:所述从CPU可以在主CPU发生故障时控制惯性测量单元，保证无人机的飞行安全。降低了现有技术中CPU出现故障时直接威胁无人机飞行安全的风险。本技术还提供了一种无人机，包括机身、机翼、电机和螺旋桨，还包括上述的无人机飞控系统。进一步，还包括:遥控器和驱动系统，所述遥控器和驱动系统与接口单元连接。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点:所述从CPU可以在主CPU发生故障时控制惯性测量单元，保证无人机的飞行安全。降低了现有技术中CPU出现故障时直接威胁无人机飞行安全的风险。【附图说明】图1是本技术第一实施例无人机飞控系统的示意图；图2是本技术第二实施例无人机的飞控系统的示意图；图3是本技术第二实施例无人机飞控系统的工作流程。【具体实施方式】现有技术中，无人机飞控系统多采用单CPU，当该CPU出现故障时，会导致无人机飞控系统无法工作，直接威胁无人机的飞行安全。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。第一实施例参考图1，本实施例提供一种无人机飞控系统，包括:主CPU、从 CPU 和 IMU (Inertial measurement unit，惯性测量单元)。所述主 CPU与从CPU连接；所述IMU与主CPU和从CPU连接。在本实施例中，无人机飞控系统还包括其他功能模块，如存储模块、导航模块和总线接口等，所述存储模块、导航模块和总线接口与主CPU连接。在本实施例中，无人机飞控系统还包括接口单元，所述接口单元与从CPU连接。所述无人机飞控系统的工作方式如下:所述主CPU能够正常工作时:主CPU读取IMU中的信息及其他功能模块的信息，完成飞行控制的全部控制逻辑及功能。从CPU对从接口单元输入的信号进行采集和处理，并将处理后的信息发送给主CPU，主CPU接收到从CPU发送过来的信息后，会对该信息进行处理。主CPU也可以发出控制指令，并将所述控制指令发送给从CPU，然后从CPU将控制指令发送给接口单元。因为输入、输出信号的采集与处理需要消耗大量时间，采用双CPU模式，由从CPU处理输入输出信号，大幅降低了主CPU的负担，提高了飞控系统的整体性能。其中，主CPU正常工作是指主CPU至少能够读取IMU中的信息，并对IMU进行控制。主CPU正常工作时，主CPU会定时向从CPU发送滴答(tick)信号，以表征主CPU工作正常，同时可向从CPU发送控制指令。主CPU能够正常工作时，从CPU对主CPU的复位控制信号被禁用，且从CPU不读取IMU信息，仅作为协处理器。当主CPU发生故障时，主CPU无法定时向从CPU发送tick信号，从CPU在限定时间阈值内没能成功获得主CPU的tick信号，此时从CPU则判定主CPU发生故障，进入应急处理流程。所述主CPU发生故障是指主CPU至少不能够控制IMIL在应急处理流程中，从CPU可切断IMU与主CPU之间的通讯联系，从CPU直接读取IMU信息，并做惯性增稳控制，保证飞行安全，同时复位主CPU。当再次收到主CPU的tick信号时，从CPU向主CPU反馈发生故障信号，以告知主CPU此次启动是因为主CPU发生了故障，以便主CPU执行相应的处理策略，同时从CPU断开与IMU的连接，恢复IMU与主CPU的连接。此后从CPU恢复对接口单元的输入、输出信息处理功能，飞控系统进入正常模式。从CPU在主CPU正常工作时，仅对接口单元的输入、输出进行处理；当主CPU发生故障时，仅作基本增稳控制，故可采用低成本的处理器，保持了整个飞控系统维持在较低的成本。在其他实施例中，所述其他功能模块也可以与从CPU连接，这样可以避免主CPU在发生故障时，从CPU无法处理所述其他功能模块的数据。在其他实施例中，所述接口单元也可以与主CPU连接，防止在从CPU出现故障时，主CPU无法处理接口单元的输入信息、无法发送控制指令至所述接口单元。第二实施例本实施例提供一种无人机，包括机身、机翼、电机和螺旋桨(未示出)。所述电机驱动螺旋桨转动产生驱动力。参考图2，所述无人机还包括第一实施例中所述的无人机飞控系统。在本实施例中，所述无人机还包括遥控器和驱动系统(如电调、舵机等)，所述遥控器和驱动系统与接口单元连接。从CPU通过接口单元采集遥控器的输入信息，定时向主CPU反馈，同时采集主CPU的控制指令，并通过接口单元将控制指令发送给驱动系统。所述无人的大致工作流程可以参考图3:首先判断主CPU是否工作正常。如果主CPU工作正常，则主CPU与IMU进行连接，从CPU与IMU断开连接，并且，从CPU通过处理接口单元执行信号处理。如果主CPU发生故障，则从CPU与IMU连接，主CPU与IMU断开连接，从CPU实施惯性增稳控制，同时发送复位信号至主CPU，直至主CPU能正常工作为止。虽然本技术披露如上，但本技术并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本技术的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。【主权项】1.一种无人机飞控系统，其特征在于，包括: 主 CPU;从 CPU ； 惯性测量单元，惯性测量单元与主CPU和从CPU连接，主CPU在正常工作状态时，主CPU控制惯性测量单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机飞控系统，其特征在于，包括：主CPU；从CPU；惯性测量单元，惯性测量单元与主CPU和从CPU连接，主CPU在正常工作状态时，主CPU控制惯性测量单元；主CPU发生异常时，从CPU控制惯性测量单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：上海圣尧智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31