一种无人机系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机系统，包括动力单元、飞控单元和供电单元；其中所述动力单元适于为无人机提供飞行动力，且包括至少一个旋翼；所述飞控单元与所述动力单元相连，适于控制所述动力单元使所述无人机飞行，且包括传感模块和控制模块；所述传感模块用于获取所述无人机的实时飞行状态数据；所述供电单元分别与所述动力单元和飞控单元相连，适于给动力单元和飞控单元供电，且包括至少一个储能元件和充电接口；所述的至少一个储能元件分别与所述动力单元和飞控单元相连；所述充电接口与所述的至少一个储能单元相连，适于通过所述充电接口为所述的至少一个储能元件充电。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机系统
本专利技术属于无人机系统
，具体涉及一种无人机系统。
技术介绍
目前，无人机广泛应用于民用、商用和军事领域。由于无人机在空中飞行时，容易受到环境和其它干扰的影响，因此需要将自身的一些例如飞行姿态角、飞行航迹等飞行状态数据回传至地面站，以便地面的操控人员实时了解当前无人机的飞行状态，确保无人机的飞行状态安全稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无人机系统，以解决无人机飞行状态安全稳定的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无人机系统，包括动力单元、飞控单元和供电单元；其中所述动力单元适于为无人机提供飞行动力，且包括至少一个旋翼；所述飞控单元与所述动力单元相连，适于控制所述动力单元使所述无人机飞行，且包括传感模块和控制模块；所述传感模块用于获取所述无人机的实时飞行状态数据；所述供电单元分别与所述动力单元和飞控单元相连，适于给动力单元和飞控单元供电，且包括至少一个储能元件和充电接口；所述的至少一个储能元件分别与所述动力单元和飞控单元相连；所述充电接口与所述的至少一个储能单元相连，适于通过所述充电接口为所述的至少一个储能元件充电。进一步，所述飞控单元还包括一4G调制解调器；该4G调制解调器接入至4G蜂窝网络，并且通过与所述4G蜂窝网络之间的网络连接传输所述飞行状态数据至远端监视设备。进一步，所述远端监视设备接入至所述4G蜂窝网络，并且通过与所述4G蜂窝网络之间的网络连接以接收并记录所述无人机的飞行状态数据。进一步，所述传感模块包括姿态传感器和定位电路；其中所述姿态传感器用于获取所述无人机的实时飞行姿态角数据；所述定位电路用于获取所述无人机的飞行航迹数据；以及所述飞行状态数据包括：飞行姿态角数据和飞行航迹数据。进一步，所述无人机系统还包括一无线通讯模块，且通过该无线通讯模块实现所述无人机的控制模块与地面无人机控制设备之间的通讯连接，以通过地面无人机控制设备向所述控制模块发送控制指令，同时接收所述控制模块反馈的响应信号。进一步，所述控制模块包括主CPU、从CPU和惯性测量组件；所述主CPU与从CPU连接；所述惯性测量组件与主CPU和从CPU连接，主CPU在正常工作状态时，主CPU控制惯性测量组件；主CPU发生异常时，从CPU控制惯性测量组件。进一步，所述飞控单元还包括存储模块和总线接口，所述存储模块和总线接口与主CPU连接。进一步，所述飞控单元还包括接口模块，所述接口模块与从CPU连接。本专利技术的有益效果是，本专利技术的无人机系统，通过所述传感模块获取所述无人机的实时飞行状态数据，以确保实时掌握无人机的飞行状态，及时发现异常信息。通过设置的从CPU，适于在主CPU发生故障时控制惯性测量组件，以保证无人机的正常安全飞行。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本无人机系统的原理结构图；图2是本无人机系统的控制模块的结构示意图；图3是本无人机系统的控制模块的工作流程示意图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1和图3所示，本专利技术的一种无人机系统，包括动力单元、飞控单元和供电单元；其中所述动力单元适于为无人机提供飞行动力，且包括至少一个旋翼；所述飞控单元与所述动力单元相连，适于控制所述动力单元使所述无人机飞行，且包括传感模块和控制模块；所述传感模块用于获取所述无人机的实时飞行状态数据；所述供电单元分别与所述动力单元和飞控单元相连，适于给动力单元和飞控单元供电，且包括至少一个储能元件和充电接口，所述储能元件以可拆卸的方式设置，例如锂电池、镍氢电池或超级电容等，充电接口适于与外部电源连接以为储能元件充电；所述的至少一个储能元件分别与所述动力单元和飞控单元相连；所述充电接口与所述的至少一个储能单元相连，适于通过所述充电接口为所述的至少一个储能元件充电。具体的，所述飞控单元还包括一4G调制解调器；该4G调制解调器接入至4G蜂窝网络，并且通过与所述4G蜂窝网络之间的网络连接传输所述飞行状态数据至远端监视设备。所述远端监视设备接入至所述4G蜂窝网络，并且通过与所述4G蜂窝网络之间的网络连接以接收并记录所述无人机的飞行状态数据。优选的，所述远端监视设备还具有警报功能，适于当所述飞行状态数据显示所述无人机处于禁飞区域时，向所述地面无人机控制设备发送警报信号。具体的，所述传感模块包括姿态传感器和定位电路；其中所述姿态传感器用于获取所述无人机的实时飞行姿态角数据；所述定位电路用于获取所述无人机的飞行航迹数据；以及所述飞行状态数据包括：飞行姿态角数据和飞行航迹数据。所述无人机系统还包括一无线通讯模块，且通过该无线通讯模块实现所述无人机的控制模块与地面无人机控制设备之间的通讯连接，以通过地面无人机控制设备向所述控制模块发送控制指令，同时接收所述控制模块反馈的响应信号。可选的，所述无线通讯模块采用例如但不限于红外传输装置、蓝牙传输装置或WIFI传输装置。优选的，所述控制模块包括主CPU、从CPU和惯性测量组件；所述主CPU与从CPU连接；所述惯性测量组件与主CPU和从CPU连接，主CPU在正常工作状态时，主CPU控制惯性测量组件；主CPU发生异常时，从CPU控制惯性测量组件。所述飞控单元还包括存储模块和总线接口，所述存储模块和总线接口与主CPU连接。所述飞控单元还包括接口模块，所述接口模块与从CPU连接。具体的，如图3所示，所述主CPU正常工作时：主CPU读取惯性测量组件中的信息及存储模块的信息，完成飞行控制的全部控制逻辑及功能。从CPU对从接口模块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模块。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，提高了飞控单元的整体性能。主CPU正常工作时，主CPU会定时向从CPU发送滴答信号，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不读取惯性测量组件信息，仅作为协处理器。当主CPU发生故障时，主CPU无法定时向从CPU发送滴答信号，从CPU在限定时间阈值内没能成功获得主CPU的滴答信号，此时从CPU则判定主CPU发生故障，进入应急处理流程。在应急处理流程中，从CPU可切断惯性测量组件与主CPU之间的通讯联系，从CPU直接读取惯性测量组件信息，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的滴答信号时，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断开与惯性测量组件的连接，恢复惯性测量组件与主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，飞控单元进入正常模式。从CPU在主CPU正常工作时，仅对接口模块的输入、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，保持了整个飞控单元维持在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机系统，其特征在于，包括动力单元、飞控单元和供电单元；其中所述动力单元适于为无人机提供飞行动力，且包括至少一个旋翼；所述飞控单元与所述动力单元相连，适于控制所述动力单元使所述无人机飞行，且包括传感模块和控制模块；所述传感模块用于获取所述无人机的实时飞行状态数据；所述供电单元分别与所述动力单元和飞控单元相连，适于给动力单元和飞控单元供电，且包括至少一个储能元件和充电接口；所述的至少一个储能元件分别与所述动力单元和飞控单元相连；所述充电接口与所述的至少一个储能单元相连，适于通过所述充电接口为所述的至少一个储能元件充电。

【技术特征摘要】
1.一种无人机系统，其特征在于，包括动力单元、飞控单元和供电单元；其中所述动力单元适于为无人机提供飞行动力，且包括至少一个旋翼；所述飞控单元与所述动力单元相连，适于控制所述动力单元使所述无人机飞行，且包括传感模块和控制模块；所述传感模块用于获取所述无人机的实时飞行状态数据；所述供电单元分别与所述动力单元和飞控单元相连，适于给动力单元和飞控单元供电，且包括至少一个储能元件和充电接口；所述的至少一个储能元件分别与所述动力单元和飞控单元相连；所述充电接口与所述的至少一个储能单元相连，适于通过所述充电接口为所述的至少一个储能元件充电。2.根据权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述飞控单元还包括一4G调制解调器；该4G调制解调器接入至4G蜂窝网络，并且通过与所述4G蜂窝网络之间的网络连接传输所述飞行状态数据至远端监视设备。3.根据权利要求2所述的无人机系统，其特征在于，所述远端监视设备接入至所述4G蜂窝网络，并且通过与所述4G蜂窝网络之间的网络连接以接收并记录所述无人机的飞行状态数据。4.根据权利要求3所述的无人机系统，其特征在于，所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明星，张宇，
申请(专利权)人：太仓市律点信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32