一种低成本小型化集成飞行控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及飞行控制领域，尤其涉及一种低成本小型化集成飞行控制系统，包括手动控制模块、自驾仪模块、智能控制模块以及地面基站模块。其中：自驾仪模块包括传感器系统、舵机系统和第一处理器，第一处理器与传感器系统以及舵机系统连接，用于采集传感信息以及舵机状态信息并输出控制指令至舵机系统；手动控制模块与所述第一处理器连接，通过第一处理器控制舵机系统；智能控制模块包括第二处理器，第二处理器与第一处理器以及地面基站连接，接收参数信号以及运行算法生成控制指令。本实用新型专利技术的控制系统，将简单控制与复杂运算控制分开，提高了整个控制系统的集成化程度，增强了系统的运算能力与处理速度，减少了整个系统的体积，降低了成本，提高了灵活性。

A low cost miniaturized integrated flight control system

The utility model relates to the field of flight control, in particular to a low cost and miniaturization integrated flight control system, which comprises a manual control module, a self driving device module, an intelligent control module and a ground base station module. The autopilot module includes a sensor system, steering system and a first processor connected to the first processor and sensor system and servo system, used to collect sensor information and the state information and outputs a control command to the steering system; manual control module and the first processor connected by servo control system intelligent control module includes a first processor; second second processor, the processor is connected with the first processor and the ground station, receiving signal parameters and operation control command generation algorithm. The control system of the utility model separates the simple control from the complex operation control, improves the integration degree of the whole control system, enhances the computing power and processing speed of the system, reduces the volume of the whole system, reduces the cost and improves the flexibility.

【技术实现步骤摘要】
一种低成本小型化集成飞行控制系统
本技术涉及飞行控制领域，尤其涉及一种低成本小型化集成飞行控制系统。
技术介绍
无人机是一种以无线遥控或自身程序控制为主的不载人飞机。随着科技的进步以及自主控制技术的发展，无人机以体积小、使用方便、对作战环境要求低和战场生存能力强等特点受到世界各国的青睐。无人机的用处广泛，在军用方面，利用无人机能够进行侦察、监视、搜索以及干扰等军事活动，能够迅速适应各种战场环境；在民用方面，利用无人机能够进行航拍、资源勘探、运输、交通监控、环境监测等活动，为人们的生活改善提供了便利条件。现有无人机的控制系统，基本上能够控制无人机的自动飞行，但是灵活性较差、可扩展性不足，没有办法实现复杂的飞行任务。同时，对于控制系统平台的搭建成本较高，具有一定的风险，整个控制系统可靠性差，集成度低。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种低成本小型化集成飞行控制系统，其特征在于，包括手动控制模块、自驾仪模块、智能控制模块以及地面基站模块。其中：自驾仪模块包括传感器系统、舵机系统和第一处理器，第一处理器与传感器系统以及舵机系统连接，用于采集传感信息以及舵机状态信息并输出控制指令至舵机系统；手动控制模块与所述第一处理器连接，通过第一处理器控制舵机系统；智能控制模块包括第二处理器，第二处理器与第一处理器以及地面基站模块连接，接收参数信号以及运行算法生成控制指令。进一步的，智能控制模块还包括数据储存系统，数据储存系统与第二处理器连接，用于储存飞行装置的状态信息以及数据信息。进一步的，还包括无线模块，无线模块包括第一无线模块以及第二无线模块，其中：手动控制模块通过第一无线模块与自驾仪模块建立无线连接；智能控制模块通过第二无线模块与地面基站模块建立无线连接。进一步的，第一处理器与第二处理器通过RS232接口连接。进一步的，传感器系统包括惯性测量单元、全球定位装置、数字罗盘、气压高度计、超声波传感器以及空速管。进一步的，舵机系统包括方向舵、升降舵以及油门舵，其中：方向舵设置在飞行装置机翼的前方，用于调整飞行装置的航向与转向；升降舵设置在飞行装置机翼的后方，用于调整飞行装置的飞行姿态；油门舵设置在飞行装置发动机上方，用于调整飞行装置的飞行速度。进一步的，地面基站模块包括任务模块、分析模块以及监控模块，其中：任务模块通过第二无线模块向第二处理器上传飞行任务；监控模块通过第二无线模块接收第二处理器的数据，对飞行装置的飞行状态进行实时监控；分析模块通过第二无线模块接收数据储存系统的数据信息，对飞行装置的状态进行分析。进一步的，还包括自毁模块，自毁模块通过无线网络与地面基站模块连接，任务模块能够控制自毁模块的工作状态。本技术的一种低成本小型化集成飞行控制系统，具有以下有益效果：1、自驾仪模块的第一处理器与智能控制模块的第二处理器共同控制，将简单控制与复杂运算控制分开，提高了整个控制系统的集成化程度，增强了系统的运算能力与处理速度，减少了整个系统的体积，降低了成本，提高了灵活性。2、控制系统分为手动控制模式和智能控制模式，两种模式的设置，方便使用者操纵，有利于飞行装置的运行。3、地面基站模块的设置，能够上传飞行任务所需的参数，使飞行装置能够完成复杂的科研试飞任务。4、地面基站模块上设置有监控模块，能够实时监控飞行装置的飞行状态，对飞行装置的姿态进行调整矫正。5、数据储存系统和分析模块的设置，能够对飞行数据进行储存，飞行结束后，通过储存的数据信息，对整个飞行过程进行系统分析，能够及时得到本次飞行测试的反馈信息。6、自毁模块的设置，能够通过地面基站模块对远处的飞行装置发布自毁指令，防止飞行装置被捕获后的信息泄露。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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它附图。图1为本技术低成本小型化集成飞行控制系统的模块组成图；图2为本技术低成本小型化集成飞行控制系统的智能控制模块示意图；图3为本技术低成本小型化集成飞行控制系统的无线模块示意图；图4为本技术低成本小型化集成飞行控制系统的传感器系统组成图；图5为本技术低成本小型化集成飞行控制系统的地面基站模块示意图；图6为本技术低成本小型化集成飞行控制系统的整体工作示意图。具体实施方式下面将结合本技术中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术的保护范围。如图1所示，本技术实施例的一种低成本小型化集成控制系统，其特征在于，包括手动控制模块、自驾仪模块、智能控制模块以及地面基站模块。其中：自驾仪模块包括传感器系统、舵机系统和第一处理器，第一处理器与传感器系统以及舵机系统连接，用于采集传感信息以及舵机状态信息并输出控制指令至舵机系统；手动控制模块与所述第一处理器连接，通过第一处理器控制舵机系统；智能控制模块包括第二处理器，第二处理器与第一处理器以及地面基站模块连接，接收参数信号以及运行算法生成控制指令。具体的，本技术的低成本小型化集成控制系统分为两种控制模式：手动控制模式和自动控制模式。手动控制模式下，通过手动控制模块对飞行装置进行控制。工作时，手动控制模块发出信号，通过无线网络传递到自驾仪模块上，自驾仪模块上的第一处理器接收信号，并且对信号进行处理，直接生成控制指令，传递给舵机系统，舵机系统根据控制指令，完成相应的飞行动作。自动控制模式下，通过智能控制模块接收生成控制指令，从而对整个飞行装置进行控制。工作时，传感器系统根据外界条件产生相应的信息，第一处理器对信息进行采集，然后将信息传输给第二处理器，同时，地面基站模块会通过无线网络向智能控制模块上传飞行任务所需的参数，第二处理器将接收到的传感器信息和飞行任务参数进行处理，通过控制算法生成控制指令，并将控制指令反馈给第一处理器，第一处理器将控制指令发送给舵机系统，舵机系统根据控制指令，完成相应的飞行动作。进一步的，如图2所示，智能控制模块还包括数据储存系统，数据储存系统与第二处理器连接，用于储存飞行装置的状态信息以及数据信息。具体的，飞行结束后，数据储存系统能够存储飞行装置的传感器系统信息、无人机状态信息以及地面基站模块上传的任务信息。进一步的，如图3所示，还包括无线模块，无线模块包括第一无线模块以及第二无线模块，其中：手动控制模块通过第一无线模块与自驾仪模块建立无线连接；智能控制模块通过第二无线模块与地面基站模块建立无线连接。具体的，第一无线模块分别设置在手动控制模块和自驾仪模块上，手动控制模式下，手动控制模块通过第一无线模块将信号传输到自驾仪模块上，第一处理器通过第一无线模块接收相应的信号，并对信号进行处理，从而生成控制指令。第二无线模块分别设置在地面基站模块和智能控制模块上，地面基站模块通过第二无线模块上传任务参数到智能控制模块，第二处理器通过第二无线模块接收相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本小型化集成飞行控制系统，其特征在于，包括手动控制模块、自驾仪模块、智能控制模块以及地面基站模块，其中：所述自驾仪模块包括传感器系统、舵机系统和第一处理器，所述第一处理器与所述传感器系统以及所述舵机系统连接，用于采集传感信息以及舵机状态信息并输出控制指令至所述舵机系统；所述手动控制模块与所述第一处理器连接，通过所述第一处理器控制所述舵机系统；所述智能控制模块包括第二处理器，所述第二处理器与所述第一处理器以及所述地面基站模块连接，接收参数信号以及运行算法生成控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种低成本小型化集成飞行控制系统，其特征在于，包括手动控制模块、自驾仪模块、智能控制模块以及地面基站模块，其中：所述自驾仪模块包括传感器系统、舵机系统和第一处理器，所述第一处理器与所述传感器系统以及所述舵机系统连接，用于采集传感信息以及舵机状态信息并输出控制指令至所述舵机系统；所述手动控制模块与所述第一处理器连接，通过所述第一处理器控制所述舵机系统；所述智能控制模块包括第二处理器，所述第二处理器与所述第一处理器以及所述地面基站模块连接，接收参数信号以及运行算法生成控制指令。2.根据权利要求1所述的低成本小型化集成飞行控制系统，其特征在于，所述智能控制模块还包括数据储存系统，所述数据储存系统与所述第二处理器连接，用于储存飞行装置的状态信息以及数据信息。3.根据权利要求1所述的低成本小型化集成飞行控制系统，其特征在于，还包括无线模块，所述无线模块包括第一无线模块以及第二无线模块，其中：所述手动控制模块通过所述第一无线模块与所述自驾仪模块建立无线连接；所述智能控制模块通过所述第二无线模块与所述地面基站模块建立无线连接。4.根据权利要求1所述的低成本小型化集成飞行控制系统，其特征在于，所述第一处理器与所述第二处理器通...

【专利技术属性】
技术研发人员：常坤，武风波，赵曼，汪正进，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61