一种多余度无人机飞控系统及飞控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多余度无人机飞控系统及飞控方法，该系统包括多个飞控计算单元、云计算服务器以及云计算传感器数据处理单元。每个飞控计算机通过多组总线分别与其余的飞控计算机和电机驱动器相连，将自己计算得到的飞行控制量数据包传给其余的飞控计算机；比对选出的最优飞控计算机将计算得到的飞行控制量数据包传输给电机控制器。除此之外，若出现所有飞控计算机或总线皆失效的极端情况，该系统会利用云计算服务器控制无人机安全飞行。本发明专利技术通过传感器、飞控计算机以及总线的多冗余结构，使得具有更强的容灾容错性能，提高了无人机安全性与稳定性。机安全性与稳定性。机安全性与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种多余度无人机飞控系统及飞控方法


[0001]本专利技术涉及无人机领域，尤其涉及一种多余度无人机飞控系统及飞控方法。

技术介绍

[0002]无人机应用的场景越来越广泛，比如城市空中交通，电力巡检，航拍航测，物流快递，消防救援等。飞控系统对于多旋翼无人机来说，是至关重要的，飞控系统在无人机飞行过程中一旦失效，无人机的飞行任务将无法完成甚至导致坠机。为了提高飞控系统的稳定性，通常采用余度技术来设计飞控计算机系统，其实质就是通过增加余度资源来屏蔽故障部件的影响。
[0003]而且，现大多数余度飞控系统含有单个余度决策模块、余度切换模块或者作动控器。例如申请号为202110591136.4的中国专利技术专利中公开了一种无人机的多余度仲裁切换方法、系统及计算机设备，该专利技术中含有TX2系统决策模块以及余度切换电路，一旦当TX2系统决策模块或余度切换电路出现故障，整个飞控系统将出现单点失效现象，将无法正常运行。例如申请号为201711459689.4的中国专利技术专利中公开了一种基于分布式多余度总线的无人机飞控系统及飞控方法，该专利技术中含有作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多余度无人机飞控系统，其特征在于，所述的多余度无人机飞控系统包括多个飞控计算单元、云计算服务器以及云计算传感器数据处理单元；所有飞控计算单元结构相同，均包括飞控计算机以及与飞控计算机相连的N个IMU、N个磁罗盘、N个气压计和N个GPS模块，N为自然数且N3；IMU获取多旋翼无人机的加速度和角速度信息，磁罗盘获取多旋翼无人机的方向信息，气压计获取多旋翼无人机的高度信息，GPS模块获取多旋翼无人机的位置和速度信息；每个飞控计算机通过多组总线分别与其余的飞控计算机和电机驱动器相连，将自己计算得到的飞行控制量数据包传给其余的飞控计算机，然后每个飞控计算机将包括自己在内的所有飞控计算机的飞行控制量数据进行比对，判断自己是否为最优飞控计算机，若为最优飞控计算机则将自己计算得到的飞行控制量封装到数据包中传输给电机控制器；所述的云计算服务器主要用于接收云计算传感器数据处理单元发送过来的传感器数据，并利用这些传感器数据计算得到飞行控制量发送给电机驱动器，当云计算服务器在接受到电机控制器发送过来的报警信息后将控制无人机安全飞行，所述的云计算传感器数据处理单元包括传感器数据处理计算机、5G数传模块、IMU、磁罗盘、气压计以及GPS，其中5G数传模块用于将云计算传感器数据处理单元采集的传感器数据发送到云计算服务器。2.根据权利要求1所述的一种多余度无人机飞控系统，其特征在于，所述报警信息，具体为，在飞控计算机都失效或者总线都失效时，电机控制器向云计算服务器发出的信息。3.根据权利要求1所述的一种多余度无人机飞控系统，其特征在于，所述的IMU包括加速度计和陀螺仪。4.根据权利要求1所述的一种多余度无人机飞控系统，其特征在于，所述的云计算服务器安装于地面端并连接5G网络。5.根据权利要求1所述的一种多余度无人机飞控系统，其特征在于，所述的电机控制器含有5G数传模块，用于在飞控计算机都失效或者总线都失效的极端情况下向云计算服务器发送报警信息以及接受云计算发送过来的飞行控制量数据包。6.根据权利要求1所述的一种多余度无人机飞控系统，其特征在于，所述的云计算传感器数据处理单元安装于无人机机体。7.一种非相似多余度无人机飞控方法，其特征在于，所述的飞控方法包括：（1）确定每个飞控计算机的优先级，从飞控计算机1到飞控计算机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓波，谢安桓，胡易人，严旭飞，韩晓佳，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：