一种蜂窝阵列飞行器控制系统技术方案

本发明专利技术提出了一种蜂窝阵列飞行器控制系统的方案。飞行器包含蜂窝状的多个飞行单元，每个飞行单元包含控制器、升力风扇及姿态传感器，使用固定线位编号的六组通讯线与邻单元连接通讯。控制器配备的程序方法主要为通过飞行单元之间交换单元编号、连接线位号等信息的方式获得飞行单元位置，通过单元位置、姿态信息等实现飞行单元的自我控制。

A control system of cellular array aircraft

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝阵列飞行器控制系统
本专利方案涉及飞行器控制领域，特别是阵列式多旋翼飞行器控制领域。
技术介绍
随着多旋翼飞行器技术日臻成熟，使得多旋翼飞行器应用越来越广泛，也将越来越多地解决我们生活中的各种问题。在阵列式多旋翼领域中，出现了固定大小的阵列多旋翼，如英特尔打造的飞行汽车Volocopter、中国亿航智能公司打造的亿航216等，还有申请号为201822137253X的专利，提出了一种新型的大小可变的蜂窝阵列多旋翼方案，其中针对蜂窝阵列多旋翼飞行器，目前还没有一个完整的飞行控制系统方案。
技术实现思路
针对蜂窝阵列多旋翼类型的飞行器，本专利技术提出了一个飞行控制系统方案，
技术实现思路
如下：一种蜂窝阵列飞行器控制系统，所述飞行器包含呈蜂窝形状进行阵列构造的多个飞行单元，每个飞行单元包含控制器、上下两个正反旋转升力风扇，包含姿态传感器产生姿态信息或能接收到姿态信息，飞行单元用六组连接通讯线分别与蜂窝六个边邻接的飞行单元进行连接通讯，该六组连接通讯线在控制器内部程序按固定的位置顺序编号，该线位编号与姿态信息中的方位有固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝阵列飞行器控制系统，其特征是：/n所述飞行器包含呈蜂窝形状进行阵列构造的多个飞行单元，每个飞行单元包含控制器、上下两个正反旋转升力风扇，包含姿态传感器产生姿态信息或能接收到姿态信息，飞行单元用六组连接通讯线分别与蜂窝六个边邻接的飞行单元进行连接通讯，该六组连接通讯线在控制器内部程序按固定的位置顺序编号，该线位编号与姿态信息中的方位有固定对应关系，/n控制器程序包含以下步骤：/nS1、初始化阶段，包含下面子步骤：/nS11、产生一个随机数作为本单元的编号；/nS12、通过与邻接单元交换信息，及重新产生随机数作为单元编号的方法，来保证本单元编号在邻接单元范围内的唯一性，且获得包含本单元...

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝阵列飞行器控制系统，其特征是：
所述飞行器包含呈蜂窝形状进行阵列构造的多个飞行单元，每个飞行单元包含控制器、上下两个正反旋转升力风扇，包含姿态传感器产生姿态信息或能接收到姿态信息，飞行单元用六组连接通讯线分别与蜂窝六个边邻接的飞行单元进行连接通讯，该六组连接通讯线在控制器内部程序按固定的位置顺序编号，该线位编号与姿态信息中的方位有固定对应关系，
控制器程序包含以下步骤：
S1、初始化阶段，包含下面子步骤：
S11、产生一个随机数作为本单元的编号；
S12、通过与邻接单元交换信息，及重新产生随机数作为单元编号的方法，来保证本单元编号在邻接单元范围内的唯一性，且获得包含本单元编号、邻接单元编号、本单元与各个邻接单元连接的线位号三种数据的单元连接数据块；
S13、通过与飞行器上所有飞行单元直接或间接通讯来交换单元连接数据块，及重复执行步骤S12的方式，来保证本单元编号在飞行器上所有飞行单元中的唯一性，且获得所有飞行单元的单元连接数据块，形成单元连接数据库；
S14、根据控制器中的单元连接数据库，计算整个飞行器的重心位置，及本飞行单元相对于重心的位置系数，位置系数分为横滚系数、俯仰系数，与距离重心的大小成正比例，与距离重心的方向形成正负值；
S2、正常飞行阶段，包含下面子步骤：
S21、随时接收并保存目标姿态信息及高度增减信息；
S22、定时更新本飞行单元的当前姿态信息；
S23、定时根据高度增减信息，增减本飞行单元两个升力风扇的转速；
S24、定时用目标姿态的俯仰值减去当前姿态俯仰值，然后与本单元的俯仰位置系数相乘，再用此相乘值调整本飞行单元两个升力风扇的转速；
S25、定时用目标姿态的横滚值减去当前姿态横滚值，然后与本单元的横滚位置系数相乘，再用此相乘值调整本飞行单元两个升力风扇的转速；
S26、定时用目标姿态航向值减去当前姿态航向值，然后正比例调整本单元正向旋转风扇的转速，反比例调整本单元反向旋转风扇的转速。


2.根据权利要求1所述一种蜂窝阵列飞行器控制系统，其特征是：
控制器存储包含以下数据库结构：
邻接单元表，一条记录，记录本飞行单元的邻接数据，包含字段：本单元号、线位1单元号、线位2单元号、线位3单元号、线位4单元号、线位5单元号、线位6单元号，所述线位1-6，对应六组连接通讯线的固定顺序编号；
单元信息表，记录所有飞行单元的邻接单元表内容，包含字段：中心单元号、线位1单元号、线位2单元号、线位3单元号、线位4单元号、线位5单元号、线位6单元号，每一条记录对应一个飞行单元的邻接单元表内容；
单元位置表,一条记录，记录本飞行单元的俯仰与横滚两个方位的相对位置数值，包含字段：俯仰方位、横滚方位；
当前姿态表，一条记录，包含字段：当前俯仰角、当前横滚角、当前航向角；
目标姿态表，一条记录，包含字段：目标俯仰角、目标横滚角、目标航向角；
当前驱动表，一条记录，记录上下两个升力风扇的驱动值，包含字段：上驱动值、下驱动值；
所述初始化阶段，为包含以下的子步骤：
B1、清空邻接单元表数据，产生一个随机数作为本单元的编号，存入邻接单元表的本单元号字段；
B2、飞行单元向六个邻接飞行单元发送连接请求，数据内容包括本单元编号及连接请求标识；
B3、飞行单元收到连接请求，比较收到数据中的单元编号与本单元编号，如果相同，则重新从步骤B1执行；如果不同，则把收到数据中的单元编号保存到邻接单元表中按接收数据的线位号保存到对应字段，同时回送连接请求答复，数据内容包括本单元号及答复请求标识；
B4、飞行单元收到连接请求答复，把接收数据中的单元号保存到邻接单元表中按接收数据的线位号保存到对应字段；
B5、当飞行单元所有的六个线位号均收到了回复，或者没有接收到任何请求连接性质数据的时间长度超过一定阀值，则认为邻接单元信息交换完毕，该时间长度阀值不少于连接请求数据传输时间、飞行单元控制器处理连接请求时间、连接请求答复数据回传时间三者之和；
B6、邻接单元信息交换完毕后，把邻接单元表的数据内容复制到单元信息表中作为一条新记录；把邻接单元表的数据内容加上状态标识发送到邻接飞行单元，该状态标识值为正常；
B7、收到包含邻接单元表的数据信息，把其中的邻接单元表数据与本邻接单元表数据进行比较，按以下步骤处理：
B71、如果第一个字段内容相同，但其他字段内容不同时，则判断为本单元编号重复，执行如下子步骤：
B711、把本飞行单元的邻接单元表中的数据内容加上状态标识发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：向杰，
申请(专利权)人：向杰，
类型：发明
国别省市：湖南;43