一种天眼自驾仪制造技术

本实用新型专利技术提出一种天眼自驾仪，包括：惯性导航系统、定位系统、高度计、磁航向计、中央处理器、空中无线收发器、地面无线收发器以及地面计算机；其中，所述惯性导航系统、所述定位系统、所述高度计、所述磁航向计以及所述空中无线收发器分别连接所述中央处理器；所述地面无线收发器连接所述地面计算机；所述地面无线收发器与所述空中无线收发器相互之间传递无线信号。使用本实用新型专利技术可以长时间、实时有效的、高精度地对无人飞机进行姿态处理和导航，保证飞行器的飞行稳定性和可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无人飞行器控制领域，特别是涉及一种天眼自驾仪。
技术介绍
目前，无人机直升机的自动导航控制有两种实现途径，一是采用IMU(InertiaMeasurement Unit,惯性测量单兀)，或者 INS (Inertia Navigation System,惯性导航系统)，以及图像处理技术；另一种是采用统GPS (Global Positioning System,全球卫星定位系)和INS来进行局部位置识别。INS与GPS是常用的导航系统，但是两种方式都各有优缺点INS产生飞行器在载 体坐标系的角速度和加速度，提供短期的高精度数据，但是量测含有噪声。在计算位置时，需要对含有噪声的数据作积分运算。如果不加以校正，其系统误差，尤其是偏移误差，会无限变大，但又不要求外部量测信号来校正。GPS以有限的误差，描述飞行器在地心坐标中所处的位置，其不足时输出速率慢，以及由于气候，位置等原因造成的间歇性信号丢失。所以GPS自身难以保证用作导航的信息提供质量。因此，目前的无人直升机控制方法，不能长时间实时有效的进行高精度的姿态处理和导航，不能保证飞行器的飞行稳定性和可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种天眼自驾仪，可以长时间、实时有效的、高精度地对无人飞机进行姿态处理和导航，保证飞行器的飞行稳定性和可靠性。为达到上述目的，采用的技术方案是一种天眼自驾仪，包括惯性导航系统、定位系统、高度计、磁航向计、中央处理器、空中无线收发器、地面无线收发器以及地面计算机；其中，所述惯性导航系统、所述定位系统、所述高度计、所述磁航向计以及所述空中无线收发器分别连接所述中央处理器；所述地面无线收发器连接所述地面计算机；所述地面无线收发器与所述空中无线收发器相互之间传递无线信号。本技术将惯性导航系统和定位系统结合起来取长补短；由工作人员在地面计算机确定好无人飞行器的飞行路线，生成无线信号，通过地面无线收发器发送给安装在无人飞行器上的空中无线收发器；中央处理器根据地面无线信号和安装在无人飞行器上的惯性导航系统、定位系统、高度计以及磁航向计获取的相关信息进行处理，得到姿态控制参数、航速控制参数以及位置控制参数；通过姿态控制参数、航速控制参数以及位置控制参数来控制无人飞行器按照预先确定飞行线路进行飞行；本技术不受高度、地表纹理的限制，可以长时间、实时有效的、高精度地对无人飞机进行姿态处理和导航，保证飞行器的飞行稳定性和可靠性。附图说明图I为本技术的一个结构示意图；图2为本技术的另一个结构示意图；图3为本技术的另一个结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术进行说明。本技术提出一种天眼自驾仪，其中一个实施方式请参考图1，包括惯性导航系统、定位系统、高度计、磁航向计、中央处理器、空中无线收发器、地面无线收发器以及地面计算机； 其中，惯性导航系统、定位系统、高度计、磁航向计以及空中无线收发器分别连接中央处理器；地面无线收发器连接地面计算机；地面无线收发器与空中无线收发器相互之间传递无线信号。实施时，将惯性导航系统、定位系统、高度计、磁航向计、中央处理器、以及空中无线收发器安装在无人飞行器上；通过空中无线收发器与地面计算机通讯。具体的，惯性导航系统包括三轴角速度计和三轴加速度计；其实施方式可参考图2 ;其中，三轴角速度计和三轴加速度计分别连接中央处理器。定位系统可以为GPS(Global Positioning System,全球定位系统)或者 A_GPS(Assisted Global PositioningSystem,辅助全球卫星定位系统)。为了提高本技术的灵活性和可操作性，可对图I和图2技术进行改进在无人飞行器上装设遥控信号接收器，用于接收地面工作人员使用遥控器发出的遥控信号；具体实施方式可参考图3，其中，所述遥控信号接收器与所述中央处理器连接。当需要使用遥控器控制无人飞行器的时候，可由地面计算机给无人飞行器发送指令，或者由拨动遥控器按钮发送指令，使得无人飞行器受遥控器的控制。本技术的工作原理是中央计算处理器对惯性导航系统测得的三维加速度数据、三轴角速度数据、以及磁航向计测得的航向数据进行处理分析，并进行飞行姿态计算和处理。产生姿态数据Dl ；进行姿态控制处理A2 ;计算出姿态控制参数Cl ；中央处理器对三维加速度数据Ml、姿态数据进行线性加速度计算A3后，产生线性加速度数据D2 ；中央处理器对线性加速度数据D2进行积分运算，并应用从GPS接收器测得的速度数据M4，进行校正A4，产生航速数据D3 ;进行航速控制处理A5 ;计算出航速控制参数C2 ；中央处理器引用GPS接收器测得的经纬度、高度数据M5、引用高度计的飞行高度数据M6，以及航速数据D3，进行飞行位置计算和校正A6 ;经过位置控制处理A7，计算出位置控制参数C3 ；中央处理器引用姿态控制参数Cl、航速控制参数C2、位置控制参数C3，进行舵机控制计算AS，产生舵机控制输出C4，交由舵机控制模块，控制舵机工作。本技术将惯性导航系统和定位系统结合起来取长补短；由工作人员在地面计算机确定好无人飞行器的飞行路线，生成无线信号，通过地面无线收发器发送给安装在无人飞行器上的空中无线收发器；中央处理器根据地面无线信号和安装在无人飞行器上的惯性导航系统、定位系统、高度计以及磁航向计获取的相关信息进行处理，得到姿态控制参数、航速控制参数以及位置控制参数；通过姿态控制参数、航速控制参数以及位置控制参数来控制无人飞行器按照预先确定飞行线路进行飞行；本技术不受高度、地表纹理的限制，可以长时间、实时有效的、高精度地对无人飞机进行姿态处理和导航，保证飞行器的飞行稳定性和可靠性。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干 形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。权利要求1.ー种天眼自驾仪，其特征在于，包括惯性导航系统、定位系统、高度计、磁航向计、中央处理器、空中无线收发器、地面无线收发器以及地面计算机； 其中，所述惯性导航系统、所述定位系统、所述高度计、所述磁航向计以及所述空中无线收发器分别连接所述中央处理器； 所述地面无线收发器连接所述地面计算机； 所述地面无线收发器与所述空中无线收发器相互之间传递无线信号。2.根据权利要求I所述的天眼自驾仪，其特征在于，所述惯性导航系统包括三轴角速度计和三轴加速度计；其中，所述三轴角速度计和所述三轴加速度计分别连接所述中央处理器。3.根据权利要求I所述的天眼自驾仪，其特征在于，所述天眼自驾仪还包括遥控信号接收器以及遥控器；其中，所述遥控信号接收器与所述中央处理器连接。4.根据权利要求I至3任一项所述的天眼自驾仪，其特征在于，所述定位系统为GPS或者 A-GPS。专利摘要本技术提出一种天眼自驾仪，包括惯性导航系统、定位系统、高度计、磁航向计、中央处理器、空中无线收发器、地面无线收发器以及地面计算机；其中，所述惯性导航系统、所述定位系统、所述高度计、所述磁航向计以及所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天眼自驾仪，其特征在于，包括：惯性导航系统、定位系统、高度计、磁航向计、中央处理器、空中无线收发器、地面无线收发器以及地面计算机；其中，所述惯性导航系统、所述定位系统、所述高度计、所述磁航向计以及所述空中无线收发器分别连接所述中央处理器；所述地面无线收发器连接所述地面计算机；所述地面无线收发器与所述空中无线收发器相互之间传递无线信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董军，李三，王浩东，罗大庆，赵伟，邱子针，李言武，谢佳亮，汪建伟，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局，广州嘉崎智能科技有限公司，广东中科一见智能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：