一种飞行器姿态调整系统技术方案

一种飞行器姿态调整系统，包括检测器系统、单片机、伺服控制器和动力系统，检测器系统包括：姿态检测器，包括三轴陀螺仪，该三轴陀螺仪用于检测飞行器的飞行姿态并将飞行姿态信号传递到单片机；速度检测器包括GPS模块，该GPS模块用于监测飞行器实时速度并将速度信号传递到单片机；加速度传感器，用于检测飞行器的瞬时加速度并结合速度信号获取飞行器的位置信号；红外探测器，用于检测飞行器飞行路径上的红外强度以生成红外信号；可见光探测器，用于检测飞行器飞行路径上的可见光强度以生成可见光信号；单片机，与检测器系统相连，通过上述分析姿态调整数据，并输出姿态调整信号；伺服控制器，根据姿态调整信号控制动力系统调整飞行器姿态。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器姿态调整系统
本技术涉及飞行器控制装置，特别是一种集成飞行器飞行姿态、速度、位置的控制器。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。无人机应用领域广泛，目前，将其应用在变电设备及变电站周围环境进行监测的定航巡线中，能够提高变电设备及变电站周围环境监测的便捷性和准确性。无人机在变电设备及变电站周围环境进行定航巡线过程中，偶尔会装上飞虫或者新增遮挡物，因此，如何在定航巡线过程中，使得无人机可以小范围地调整自身的姿态以躲避突然出现的飞虫或者新增遮挡物成为了目前急需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种飞行器姿态调整系统，本系统可自行控制飞行器的飞行姿态、速度、位置。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种飞行器姿态调整系统，包括检测器系统、单片机、伺服控制器和动力系统，所述检测器系统包括：姿态检测器，包括三轴陀螺仪，该三轴陀螺仪用于检测飞行器的飞行姿态并将飞行姿态信号传递到单片机；速度检测器包括GPS模块，该GPS模块用于监测飞行器实时速度并将速度信号传递到单片机；加速度传感器，用于检测飞行器的瞬时加速度并结合速度信号获取飞行器的位置信号，并将该位置信号传递到单片机；红外探测器，用于检测飞行器飞行路径上的红外强度以生成红外信号，并将该红外信号传递到单片机；可见光探测器，用于检测飞行器飞行路径上的可见光强度以生成可见光信号，并将该可见光信号传递给单片机；所述单片机，与所述检测器系统相连，通过飞行姿态信号、速度信号、位置信号、红外信号和可见光信息分析障碍物信息数据，并输出姿态调整信号给伺服控制器；所述伺服控制器，与所述单片机和所述动力系统相连，根据姿态调整信号控制动力系统调整飞行器姿态。作为优选的，所述动力系统为三轴动力系统。作为优选的，所述动力系统还包括飞行姿态控制器，该飞行姿态控制器包括基座和动力螺桨，所述基座和动力螺桨通过万向关节连接，所述飞行姿态控制器位于飞行器底部重力重力中心位置。作为优选的，所述加速度传感器为三轴加速度传感器。使用本技术的有益效果是：本飞行器单片机中存储有飞行姿态运算函数，根据飞行姿态信号、速度信号、位置信号、红外信号和可见光信号进行计算，生成姿态调整信号，该姿态调整信号包括调整的位置坐标或者机体倾斜的角度等信息，使得飞行器能够朝向红外线强度减弱且可见光强度增强的方向运动，避开突然出现的障碍物，进而形成一套完整的自主飞行控制系统，实现自主智能航线飞行，从而具备更高的安全性和可靠性，使得其检测到的电网设备及其周围环境的数据更加准确可靠。附图说明图1为本技术飞行器姿态调整系统连接示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术进行详细的描述。如图1所示，本实施例提供一种飞行器姿态调整系统，包括检测器系统100、单片机200、伺服控制器300和动力系统400，所述检测器系统100包括：姿态检测器110，包括三轴陀螺仪，该三轴陀螺仪用于检测飞行器的飞行姿态并将飞行姿态信号传递到单片机200；速度检测器120，包括GPS模块，该GPS模块用于监测飞行器实时速度并将速度信号传递到单片机200；加速度传感器130，用于检测飞行器的瞬时加速度并结合速度信号获取飞行器的位置信号，并将该位置信号传递到单片机200；红外探测器140，用于检测飞行器飞行路径上的红外强度以生成红外信号，并将该红外信号传递到单片机200；可见光探测器150，用于检测飞行器飞行路径上的可见光强度以生成可见光信号，并将该可见光信号传递给单片机200；所述单片机200，与所述检测器系统100相连，通过飞行姿态信号、速度信号、位置信号、红外信号和可见光信号分析障碍物信息数据，并输出姿态调整信号给伺服控制器300；所述伺服控制器300，与所述单片机200和所述动力系统400相连，根据姿态调整信号控制动力系统400调整飞行器姿态。本飞行器姿态调整系统将姿态检测器100设定为1000Hz运算，单片机200中存储有飞行姿态运算函数，根据飞行姿态信号、速度信号、位置信号、红外信号和可见光信号进行计算，生成姿态调整信号，该姿态调整信号包括调整的位置坐标或者机体倾斜的角度等信息，使得飞行器能够朝向红外线强度减弱且可见光强度增强的方向运动，避开突然出现的障碍物，进而形成一套完整的自主飞行控制系统，实现自主智能航线飞行，从而具备更高的安全性和可靠性，使得其检测到的变电设备及变电站周围环境数据更加准确可靠。动力系统400为三轴动力系统。加速度传感器310为三轴加速度传感器。作为优选的，动力系统400还包括飞行姿态控制器410，该飞行姿态控制器410包括基座和动力螺桨，基座和动力螺桨通过万向关节连接，飞行姿态控制器410位于飞行器底部重力重力中心位置。通过万向关节连接动力螺桨控制飞行器的飞行姿态，其效率高，有利于减重增强续航。在另一实施中，动力系统400还包括设置无人机上的调速装置和旋向装置，伺服控制器分别与调速装置和旋向装置连接，伺服控制器300包括控制芯片，控制芯片分别与调速装置和旋向装置连接。调速装置为与控制芯片连接第一加速度计，用于控制飞行器加速或减缓速度。旋向装置包括与控制芯片连接且用于控制旋向的第二加速度计和电机。本技术工作原理：单片机200根据飞行姿态信号、速度信号、位置信号、红外信号和可见光信息分析出姿态调整数据，并输出姿态调整信号。伺服控制器300获取到姿态调整信号后，发出控制信号给动力系统400。首先，控制芯片根据姿态调整信号通过调速装置调整飞行器的第一加速度方向，控制飞行器快速通过或减慢速度以调整姿态后通过；根据姿态调整信号，通过旋向装置中的第二加速度计和电机，可以控制飞行器偏转，产生侧向控制力，使飞行器可以绕过障碍物。与现有技术相比，本技术具有的有益效果：能够实时测量和调整无人机飞行姿态，控制稳定，避免了无人机与突然出现的障碍物发生碰撞，保证无人机飞行稳定和精确航拍。其中，所述动力系统400可采用如下技术方案：包括底座、第一转动副、第二转动副、第三转动副、第一转动装置、第二转动装置、安装模块和无人机模块；其中：所述底座相对于地面或工作台面固定；所述第一转动装置与所述底座之间通过所述第一转动副连接，从而使得所述第一转动装置拥有绕X轴方向的旋转自由度；所述第二转动装置与所述第一转动装置之间通过所述第二转动副来连接，从而使得所述第二转动装置拥有绕Y轴方向的旋转自由度；所述安装模块与所述第二转动装置之间通过所述第三转动副进行连接，从而使所述安装模块拥有绕Z轴方向的旋转自由度；所述无人机模块安装于所述安装模块上；通过上述连接方式，使得安装于所述安装模块上的所述无人机模块拥有绕X、Y、Z轴三个方向的旋转自由度，即俯仰、偏航、横滚。本飞行器单片机中存储有飞行姿态运算函数，根据飞行姿态信号、速度信号、位置信号、红外信号和可见光信号进行计算，生成姿态调整信号，该姿态调整信号包括调整的位置坐标或者机体倾斜的角度等信息，使得飞行器能够朝向红外线强度减弱且可见光强度增强的方向运动，避开突然出现的障碍物，进而形成一套完整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器姿态调整系统，其特征在于：包括检测器系统、单片机、伺服控制器和动力系统，所述检测器系统包括：姿态检测器，包括三轴陀螺仪，该三轴陀螺仪用于检测飞行器的飞行姿态并将飞行姿态信号传递到单片机；速度检测器包括GPS模块，该GPS模块用于监测飞行器实时速度并将速度信号传递到单片机；加速度传感器，用于检测飞行器的瞬时加速度并结合速度信号获取飞行器的位置信号，并将该位置信号传递到单片机；红外探测器，用于检测飞行器飞行路径上的红外强度以生成红外信号，并将该红外信号传递到单片机；可见光探测器，用于检测飞行器飞行路径上的可见光强度以生成可见光信号，并将该可见光信号传递给单片机；所述单片机，与所述检测器系统相连，通过飞行姿态信号、速度信号、位置信号、红外信号和可见光信息分析姿态调整数据，并输出姿态调整信号给伺服控制器；所述伺服控制器，与所述单片机和所述动力系统相连，根据姿态调整信号控制动力系统调整飞行器姿态。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器姿态调整系统，其特征在于：包括检测器系统、单片机、伺服控制器和动力系统，所述检测器系统包括：姿态检测器，包括三轴陀螺仪，该三轴陀螺仪用于检测飞行器的飞行姿态并将飞行姿态信号传递到单片机；速度检测器包括GPS模块，该GPS模块用于监测飞行器实时速度并将速度信号传递到单片机；加速度传感器，用于检测飞行器的瞬时加速度并结合速度信号获取飞行器的位置信号，并将该位置信号传递到单片机；红外探测器，用于检测飞行器飞行路径上的红外强度以生成红外信号，并将该红外信号传递到单片机；可见光探测器，用于检测飞行器飞行路径上的可见光强度以生成可见光信号，并将该可见光信号传递给单片机；所述单片机，与所述检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷亚兰，杨隽，王斌，杨华新，高树鹏，王天宇，唐伟荣，刘春保，龚伟，罗红波，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司玉溪供电局，
类型：新型
国别省市：云南,53