一种无人机飞行操纵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无人机飞行操纵系统，涉及无人机技术领域，所述操纵系统包括：采集无人机飞行信息的机载传感器；接收所述无人机飞行信息，进行逻辑运算后发出控制信号的飞行控制单元，所述飞行控制单元的输入端与所述机载传感器的输出端通信连接；接收所述控制信号的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元包括第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂；副翼偏转操纵单元；升降舵偏转操纵单元；方向舵偏转操纵单元。达到了布局科学合理，满足设计要求，便于施工与维护，适应性强，满足了操纵性和稳定性的指标要求，保证了飞机的良好飞行品质。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机飞行操纵系统
本技术属于无人机
，尤其涉及一种无人机飞行操纵系统。
技术介绍
飞机飞行操纵系统是飞机的主要部件之一，它的工作性能是否良好，直接影响着飞机性能能否正常发挥。目前设计无人驾驶飞机(以下简称无人机)主要有两条技术路线：全新设计和用有人驾驶飞机(以下简称有人机)改装。全新设计无人机的一般过程和新研有人机的过程类似，投资巨大，周期很长，风险也很高；而用有人机改装成无人机，由于保留了原机的气动外形、结构、动力系统及部分系统，相对来讲，周期能短一些，风险也较小，美国、前苏联等国成功地将多个型号军机改研成靶机。近年来，随着无人机热潮的兴起，在民用领域，将有人机改装成无人机也越来越受到投资方和用户的青睐，据公开报道，国内外将有人机改装成无人机的成功案例已经有了好几个型号，主要用于概念验证、航拍航测、货运或军用等用途。但本申请专利技术人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中，采用多级连杆、摇臂，不断减速以放大扭矩，但带来的累计间隙较大，偏转角度或系统响应往往满足不了飞控系统的要求；采用丝杠螺母结构的直线舵机，这种舵机由于输出端运动形式为直线往复，行程有限，实际使用中，为了实现和舵面运动形式的协调，往往还得增加连杆和摇臂来实现运动形式的转换，同时由于机械结构的自锁性，对于那些要求舵机断电后齿轮仍可自由转动的场合并不适用；采用输出轴为滚筒旋转槽的舵机带动钢索实现对舵面偏转角度的控制，其实质仍是采用电动舵机，且钢索弹性较大，受温度的影响也较大，不能实现精准控制，大、中型无人机控制系统多已不采用。专利技术内容本申请实施例通过提供一种无人机飞行操纵系统，解决了现有技术中采用大扭矩液压舵机带来的系统组成比较复杂、制造精度要求高和装配困难、液压系统发生故障不易检查和排除和系统延迟的技术问题，达到了布局科学合理，满足设计要求，便于施工与维护，降低了对舵机扭矩的要求，降低了舵机选型难度的技术效果。本技术实施例提供了一种无人机飞行操纵系统，所述操纵系统包括：采集无人机飞行信息的机载传感器；接收所述无人机飞行信息，进行逻辑运算后发出控制信号的飞行控制单元，所述飞行控制单元的输入端与所述机载传感器的输出端通信连接；接收所述控制信号的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元包括第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂，其中，所述第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂依次连接；副翼偏转操纵单元，所述副翼偏转操纵单元包括第二谐波减速器舵机、第二减速器、第二连杆、第二摇臂，其中，所述第二谐波减速器舵机、第二减速器、第二连杆、第二摇臂依次连接；升降舵偏转操纵单元，所述升降舵偏转操纵单元包括第三谐波减速器舵机、第三减速器、第三连杆、第三摇臂，其中，所述第三谐波减速器舵机、第三减速器、第三连杆、第三摇臂依次连接；方向舵偏转操纵单元，所述方向舵偏转操纵单元包括第四谐波减速器舵机、第四减速器，其中，所述第四谐波减速器舵机与所述第四减速器连接；其中，所述舵机控制单元按照所述控制信息对所述前轮转向操纵单元、副翼偏转操纵单元、升降舵偏转操纵单元、方向舵偏转操纵单元进行控制。优选的，所述操纵系统还包括：偏转传感器，所述偏转传感器与所述前轮转向操纵单元连接。优选的，所述操纵系统还包括：前轮转向叉耳，所述前轮转向叉耳的一端与所述前轮转向操纵单元的一端连接；操纵杆系，所述操纵杆系分别与所述副翼偏转操纵单元、升降舵偏转操纵单元、前轮转向叉耳连接；操纵舵面，所述操纵舵面与所述操纵杆系或钢索连接。优选的，所述操纵系统还包括：所述前轮转向操纵单元、副翼偏转操纵单元、升降舵偏转操纵单元的传动比相同。优选的，第一减速器、第二减速器、第三减速器、第四减速器分别对所述第一谐波减速器舵机、第二谐波减速器舵机、第三谐波减速器舵机、第四谐波减速器舵机进行减速和放大扭矩。优选的，所述第一减速器、第二减速器、第三减速器、第四减速器为整体式铝合金或钢结构，且为一级减速。优选的，所述第一减速器、第二减速器、第三减速器、第四减速器均包括一输出轴，且所述第一减速器、第二减速器、第三减速器、第四减速器和所述输出轴的机械接口为花键。优选的，所述输出轴为双摇臂或单摇臂形式。本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：1、在本技术实施例提供的一种无人机飞行操纵系统，所述操纵系统包括：采集无人机飞行信息的机载传感器；接收所述无人机飞行信息，进行逻辑运算后发出控制信号的飞行控制单元，所述飞行控制单元的输入端与所述机载传感器的输出端通信连接；接收所述控制信号的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元包括第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂，其中，所述第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂依次连接；副翼偏转操纵单元，所述副翼偏转操纵单元包括第二谐波减速器舵机、第二减速器、第二连杆、第二摇臂，其中，所述第二谐波减速器舵机、第二减速器、第二连杆、第二摇臂依次连接；升降舵偏转操纵单元，所述升降舵偏转操纵单元包括第三谐波减速器舵机、第三减速器、第三连杆、第三摇臂，其中，所述第三谐波减速器舵机、第三减速器、第三连杆、第三摇臂依次连接；方向舵偏转操纵单元，所述方向舵偏转操纵单元包括第四谐波减速器舵机、第四减速器，其中，所述第四谐波减速器舵机与所述第四减速器连接；其中，所述舵机控制单元按照所述控制信息对所述前轮转向操纵单元、副翼偏转操纵单元、升降舵偏转操纵单元、方向舵偏转操纵单元进行控制。解决了现有技术中因累计间隙较大，导致偏转角度或系统响应达不到控制系统的要求，采用大扭矩液压舵机带来的系统组成比较复杂、制造精度要求高和装配困难、液压系统发生故障不易检查和排除和系统延迟的技术问题，达到了布局科学合理，满足设计要求，便于施工与维护，降低了对舵机扭矩的要求，降低了舵机选型难度的技术效果。2、本技术实施例通过偏转传感器，所述偏转传感器与所述前轮转向操纵单元连接。达到了在无人机高速滑行时配合舵面偏转进行气动纠偏的技术效果。3、本技术实施例通过第一减速器、第二减速器、第三减速器、第四减速器为整体式铝合金或钢结构，且为一级减速，进一步达到了放大输出扭矩，可以按要求实现力、传动比、偏转角度的变化避免了采用大扭矩液压舵机带来的系统组成比较复杂、制造精度要求高和装配困难、液压系统发生故障不易检查和排除和系统延迟的技术效果。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。附图说明为了更清楚地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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。图1为本技术实施例中的一种无人机飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机飞行操纵系统，其特征在于，所述操纵系统包括：采集无人机飞行信息的机载传感器；接收所述无人机飞行信息，进行逻辑运算后发出控制信号的飞行控制单元，所述飞行控制单元的输入端与所述机载传感器的输出端通信连接；接收所述控制信号的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元包括第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂，其中，所述第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂依次连接；副翼偏转操纵单元，所述副翼偏转操纵单元包括第二谐波减速器舵机、第二减速器、第二连杆、第二摇臂，其中，所述第二谐波减速器舵机、第二减速器、第二连杆、第二摇臂依次连接；升降舵偏转操纵单元，所述升降舵偏转操纵单元包括第三谐波减速器舵机、第三减速器、第三连杆、第三摇臂，其中，所述第三谐波减速器舵机、第三减速器、第三连杆、第三摇臂依次连接；方向舵偏转操纵单元，所述方向舵偏转操纵单元包括第四谐波减速器舵机、第四减速器，其中，所述第四谐波减速器舵机与所述第四减速器连接；其中，所述舵机控制单元按照控制信息对所述前轮转向操纵单元、副翼偏转操纵单元、升降舵偏转操纵单元、方向舵偏转操纵单元进行控制。...

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞行操纵系统，其特征在于，所述操纵系统包括：采集无人机飞行信息的机载传感器；接收所述无人机飞行信息，进行逻辑运算后发出控制信号的飞行控制单元，所述飞行控制单元的输入端与所述机载传感器的输出端通信连接；接收所述控制信号的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元包括第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂，其中，所述第一谐波减速器舵机、第一减速器、第一连杆、第一摇臂依次连接；副翼偏转操纵单元，所述副翼偏转操纵单元包括第二谐波减速器舵机、第二减速器、第二连杆、第二摇臂，其中，所述第二谐波减速器舵机、第二减速器、第二连杆、第二摇臂依次连接；升降舵偏转操纵单元，所述升降舵偏转操纵单元包括第三谐波减速器舵机、第三减速器、第三连杆、第三摇臂，其中，所述第三谐波减速器舵机、第三减速器、第三连杆、第三摇臂依次连接；方向舵偏转操纵单元，所述方向舵偏转操纵单元包括第四谐波减速器舵机、第四减速器，其中，所述第四谐波减速器舵机与所述第四减速器连接；其中，所述舵机控制单元按照控制信息对所述前轮转向操纵单元、副翼偏转操纵单元、升降舵偏转操纵单元、方向舵偏转操纵单元进行控制。2.如权利要求1所述的操纵系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，魏西峰，朱海波，
申请(专利权)人：西安翔安测控设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61