一种分布式多余度无人机制造技术

本发明专利技术提供了一种分布式多余度无人机，包括多余度飞行控制系统、多余度导航与传感器系统、多余度动力系统、多余度电气系统、多余度燃油系统、多余度起飞着陆系统、多余度伺服舵系统和多余度测控系统，多余度飞行控制系统包括至少两台飞控计算机，至少两台飞控计算机之间通过CAN总线或其他总线连接，多余度导航与传感器系统、多余度动力系统、多余度电气系统、多余度燃油系统、多余度起飞着陆系统、多余度伺服舵系统和多余度测控系统分别与至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机相连。各子系统采用独立的余度配置，子系统之间采用分布式结构的余度布置，当局部故障后仅损失局部功能，不会造成联锁的功能故障，提高了整个系统的安全性、可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式多余度无人机


[0001]本专利技术涉及航空航天技术的飞行器制造
，尤其涉及一种分布式多余度无人机。

技术介绍

[0002]大型无人机的飞行安全不仅影响到高价值无人机自身的安全，还有可能影响到飞行空域的其他飞行器的安全，以及故障失控掉落后对地面造成的二次损伤，因此，大型无人机特别是民用无人机更需要提高系统的安全性。
[0003]提高系统的安全性的除了选用可靠性更高的机载设备、更加稳定的控制软件外，采用多余度架构设计，是最常用的做法，而常规做法中仅对核心的控制部件进行余度配置，这种结构只能解决飞控计算机单点故障问题，不能解决其他影响安全的子系统的单点故障问题，对于整个无人机系统的可靠性提升非常有限。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本申请提供了一种分布式多余度无人机，其包括：多余度飞行控制系统、多余度导航与传感器系统、多余度动力系统、多余度电气系统、多余度燃油系统、多余度起飞着陆系统、多余度伺服舵系统和多余度测控系统，
[0005]所述多余度飞行控制系统包括至少两台飞控计算机，所述至少两台飞控计算机之间通过CAN总线或其他总线连接，所述多余度导航与传感器系统、所述多余度动力系统、所述多余度电气系统、所述多余度燃油系统、所述多余度起飞着陆系统、所述多余度伺服舵系统和所述多余度测控系统分别与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机相连。
[0006]在本专利技术的一些实施例中，所述飞控计算机包括接口板和至少两个控制板，所述接口板和所述至少两个控制板之间通过CAN总线连接，所述至少两台飞控计算机之间通过CAN总线连接彼此的控制板，所述多余度导航与传感器系统、所述多余度动力系统、所述多余度电气系统、所述多余度燃油系统、所述多余度起飞着陆系统、所述多余度伺服舵系统和所述多余度测控系统分别与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，所述多余度导航与传感器系统包括无线电高度表、多功能大气传感器、大气数据计算机、捷联光纤组合惯导、速率陀螺、垂直陀螺和差分GPS设备，所述多功能大气传感器与所述大气数据计算机相连，所述无线电高度表、所述大气数据计算机、所述捷联光纤组合惯导、所述速率陀螺、所述垂直陀螺和所述差分GPS设备分别与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，所述多余度动力系统包括至少两台发动机，所述至少两台发动机分别与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述多余度电气系统包括至少两台发电机、至少两组蓄电池和至少两台配电机，所述发电机分别与所述发动机、所述蓄电池和所述配电机相连，
所述配电机还分别与所述蓄电池和所述接口板相连。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述多余度电气系统还包括至少两个汇流条和电磁继电器，所述电磁继电器分别与所述至少两个汇流条相连，所述汇流条还与所述配电机相连，所述电磁继电器与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述多余度燃油系统包括至少两套燃油系统，所述燃油系统分别与所述发动机和所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连；
[0012]所述燃油系统包括燃油箱、燃油泵、油量传感器、油量告警装置和供输油转换装置。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述多余度起飞着陆系统包括液压系统、主起落架、前起落架、前轮纠偏舵机、刹车钳和刹车控制阀，所述液压系统分别与所述主起落架、所述前起落架、所述前轮纠偏舵机和所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连，所述刹车钳分别与所述主起落架、所述刹车控制阀相连。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述多余度伺服舵系统包括至少两套伺服舵系统，所述伺服舵系统包括舵控器、副翼舵机、襟副翼舵机、升降舵舵机、方向舵舵机、襟翼舵机和进气道舵机，所述舵控器分别与所述副翼舵机、所述襟副翼舵机、所述升降舵舵机、所述方向舵舵机、所述襟翼舵机、所述进气道舵机和所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述多余度测控系统包括L链路、U链路和卫通链路，或包括L链路、C链路和卫通链路；
[0016]所述L链路与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连，所述U链路或C链路分别与所述卫通链路、所述刹车控制阀、所述舵控器和所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连，所述卫通链路分别与所述刹车控制阀、所述舵控器和所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。
[0017]本专利技术提供的分布式多余度无人机，各子系统采用了独立的余度配置和各子系统之间采用了分布式结构的余度布置，当其局部故障后仅损失局部功能，不会造成联锁的功能故障。而且整个系统的安全性、可靠性是常规的单余度或部分余度的无人机系统架构的几何倍数。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的分布式多余度无人机的原理示意图。
[0020]图中，表示电连接，表示控制/通讯信号连接(本申请将其简称为信号连接)，表示机械连接，表示油液(燃油/液压油)连接(本申请将其简称为油液连通)，表示控制/供电连接(本申请将其简称为控制连接)。
具体实施方式
[0021]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
[0023]应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
[0024]在本文的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式多余度无人机，其特征在于，包括多余度飞行控制系统、多余度导航与传感器系统、多余度动力系统、多余度电气系统、多余度燃油系统、多余度起飞着陆系统、多余度伺服舵系统和多余度测控系统，所述多余度飞行控制系统包括至少两台飞控计算机，所述至少两台飞控计算机之间通过CAN总线或其他总线连接，所述多余度导航与传感器系统、所述多余度动力系统、所述多余度电气系统、所述多余度燃油系统、所述多余度起飞着陆系统、所述多余度伺服舵系统和所述多余度测控系统分别与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机相连。2.根据权利要求1所述的分布式多余度无人机，其特征在于，所述飞控计算机包括接口板和至少两个控制板，所述接口板和所述至少两个控制板之间通过CAN总线连接，所述至少两台飞控计算机之间通过CAN总线连接彼此的控制板，所述多余度导航与传感器系统、所述多余度动力系统、所述多余度电气系统、所述多余度燃油系统、所述多余度起飞着陆系统、所述多余度伺服舵系统和所述多余度测控系统分别与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。3.根据权利要求2所述的分布式多余度无人机，其特征在于，所述多余度导航与传感器系统包括无线电高度表、多功能大气传感器、大气数据计算机、捷联光纤组合惯导、速率陀螺、垂直陀螺和差分GPS设备，所述多功能大气传感器与所述大气数据计算机相连，所述无线电高度表、所述大气数据计算机、所述捷联光纤组合惯导、所述速率陀螺、所述垂直陀螺和所述差分GPS设备分别与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。4.根据权利要求2所述的分布式多余度无人机，其特征在于，所述多余度动力系统包括至少两台发动机，所述至少两台发动机分别与所述至少两台飞控计算机中的至少一台飞控计算机的接口板相连。5.根据权利要求4所述的分布式多余度无人机，其特征在于，所述多余度电气系统包括至少两台发电机、至少两组蓄电池和至少两台配电机，所述发电机分别与所述发动机、所述蓄电池和所述配电机相连，所述配...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志林，曾锐，时绍春，杨蕊姣，平丽浩，洪雨宁，
申请(专利权)人：中电科芜湖钻石飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：