飞行器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种飞行器系统，其包括导航控制装置，用于实现导航功能；飞行控制装置，与所述导航控制装置通过串行外设接口进行数据交互，其中，所交互的数据内容包含俯仰、横滚、油门、航向等控制杆量、电机开启关闭状态标志和任务命令码，用于对飞行器进行飞行控制；及存储装置，与所述导航控制装置通过串行外设接口进行数据交互，所交互的数据内容包含飞行器状态的数据，用于存储从所述导航控制装置中获取的数据。本实用新型专利技术飞行器系统在大量数据传输的过程中可实现稳定快速的传输，即使得本实用新型专利技术飞行器即使在复杂条件下也能稳定飞行。

【技术实现步骤摘要】
飞行器系统
本技术涉及飞行器
，尤其涉及飞行器系统。
技术介绍
四旋翼无人机是一种能够垂直起降的、多旋翼式的前型飞行器。与常规旋翼式相比，四旋翼无人机的结构更为紧凑，能够产生更大升力，具有操控方便、机动灵活、噪音小、隐蔽性好的特点，无论是在军事领域还是在民事领域，都具有十分广阔的应用前景。 但是由于大部分四旋翼无人机体积小、重量轻，在控制飞行器飞行时，存在三方面的技术难点:其一、在飞行过程中它不仅受到各种物理效应的作用，还很容易受到气流等外部环境的干扰，很难获得其准确的性能参数；其二、微型四旋翼飞行器是一个具有六个自由度，而只有四个控制输入的欠驱动系统。它具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性，使得飞行控制系统的设计变得非常困难。
技术实现思路
本技术的主要目的在于保证飞行器在复杂条件下的稳定飞行。 为实现上述目的，本技术提供一种飞行器系统，所述飞行器系统包括:导航控制装置，用于实现导航功能；飞行控制装置，与所述导航控制装置通过串行外设接口进行数据交互，其中，所交互的数据内容包含俯仰、横滚、油门、航向等控制杆量、电机开启关闭状态标志和任务命令码，用于对飞行器进行飞行控制；以及存储装置，与所述导航控制装置通过串行外设接口进行数据交互，所交互的数据内容包含飞行器状态的数据，用于存储从所述导航控制装置中获取的数据。 优选地，所述导航控制装置还所述飞行器系统的云台装置、定位装置、气压计、数传电台、电量检测器以及系统运行状态指示灯进行数据交互。 优选地，所述导航控制装置通过串行外设接口与所述云台装置进行数据交互，并通过PWM方波驱动所述云台装置的舵机，以调节所述云台装置的拍摄角度。 优选地，所述导航控制装置通过通用串行接口与所述定位装置进行数据交互，从所述定位装置中获取经、玮度值、当前水平位置方向和垂直位置方向的速度，以及搜星数。 优选地，所述导航控制装置通过串行外设接口与所述气压计进行数据交互，获取气压计所检测到的气压数据，并通过计算转化为高度信息。 优选地，所述导航控制装置通过通用串行接口与所述数传电台进行数据交互，从所述数传电台获取遥控数据，并将自身的飞行信息数据遥测到地面。 优选地，所述导航控制装置通过模数转换器与电量检测器进行数据交互，从所述电量检测器获取飞行器当前的电量数据。 优选地，所述飞行控制装置还与所述飞行器系统的陀螺仪、加速度计、指南针、电子调速器和系统状态指示灯进行数据交互。 优选地，所述飞行控制装置通过两线式串行总线与所述陀螺仪和加速度计进行数据交互，从所述陀螺仪和加速度计中获取角速度和加速度，并通过姿态解算的方式计算出飞行姿态角度；所述导航控制装置还通过PWM方波对所述陀螺仪进行恒温控制。 优选地，所述飞行控制装置通过两线式串行总线与所述指南针进行数据交互，从指南针中获取检测到的机体坐标系中当前垂直方向和当前水平方向上的磁感应数据，并计算出飞行器的实际航向角度。 本技术飞行器系统包括三个主控芯片，分别为导航控制装置、飞行控制装置以及存储装置，通过这三个主控芯片分别对飞行器进行导航控制、飞行控制以及记录飞行器状态信息数据。本技术飞行器系统在大量数据传输的过程中可实现稳定快速的传输，即使得本技术飞行器即使在复杂条件下也能稳定飞行。 【附图说明】 图1为本技术飞行器系统优选实施例的功能模块示意图。 本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 【具体实施方式】 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。 本技术提供了一种飞行器系统。 参照图1，图1为本技术飞行器系统优选实施例的功能模块示意图。 在一实施例中，飞行器的控制系统包括导航控制装置、飞行控制装置以及存储装置，导航控制装置，用于实现导航功能；飞行控制装置，用于对飞行器进行飞行控制；存储装置，用于存储从所述导航控制装置中获取的数据。导航控制装置通过串行外设接口与飞行控制装置和存储装置进行数据交互，其中，导航控制装置通过一路串行外设接口(如SPI)与飞行控制装置进行数据交互，所交互的数据内容包含俯仰、横滚、油门、航向等控制杆量、电机开启关闭状态标志、任务命令码等；导航控制装置通过一路串行外设接口(如SPI)与存储装置进行数据交互，所交互的数据内容包含飞行器状态的数据。 本实施例中，飞行器系统包括三个主控芯片，分别为导航控制装置、飞行控制装置以及存储装置，通过这三个主控芯片分别对飞行器进行导航控制、飞行控制以及记录飞行器状态信息数据。本技术飞行器系统在大量数据传输的过程中可实现稳定快速的传输，即使得本技术飞行器即使在复杂条件下也能稳定飞行。其中: 导航控制装置，与云台、定位装置、气压计、数传电台、电量检测器以及系统运行状态指示灯进行数据交互，用于对飞行器进行导航控制。 飞行控制装置，与陀螺仪、加速度计、指南针、电子调速器和系统状态指示灯进行数据交互，用于对飞行器进行飞行控制。 存储装置，从导航控制装置中获取数据，并存储获取的数据，用于记录飞行器状态信息数据。 导航控制装置通过串行外设接口(如SPI)与云台进行数据交互，交互的数据内容包含:拍照、录像、图像放大、图像缩小、时间设置、设置机载(包含:摄像图像分辨率、摄像视角选择、摄像比特率、拍照图像尺寸、拍照模式、连拍模式、测光模式等)等；同时，导航控制装置通过PWM方波驱动舵机，以调节云台的拍摄角度。 导航控制装置通过通用串行接口(如UART)与定位装置进行数据交互，从定位装置中获取经、玮度值，以及当前水平位置方向和垂直位置方向的速度，当定位装置是GPS时，还从GPS中获取其所搜索的GPS星数。 导航控制装置通过串行外设接口(如SPI)与气压计进行数据交互，获取气压计所检测到的气压数据，并通过计算转化为高度信息。 导航控制装置通过通用串行接口(如UART)与数传电台进行数据交互，导航控制装置可以从数传电台获取遥控数据，也可以将自身的飞行信息数据遥测到地面。 导航控制装置通过模数转换器与电量检测器进行数据交互，导航控制装置可从电量检测器获取飞行器当前的电量数据，并且可以根据电量的大小，输出一级报警和二级报警，其中，一级报警起提示作用，二级报警用于促发低电降落。 导航控制装置还可以通过系统运行状态指示灯实时报告系统运行状态，如系统运行正常、异常、校准(陀螺仪校准、加速度计校准、指南针校准)等运行状态，该系统运行状态指示灯可以为两个LED灯，且一个为红色，一个为绿色。 导航控制装置通过一路PWM给陀螺仪、加速度计恒温，其恒温温度为70摄氏度。 飞行控制装置通过两线式串行总线(如I2C)与指南针进行数据交互，从指南针中获取检测到的机体坐标系中当前垂直方向即Z轴上的磁感应数据，以及当前水平方向即X轴和Y轴的磁感应数据，并根据该磁感应数据计算出飞行器的实际航向角度； 飞行控制装置通过两线式串行总线(如I2C)与陀螺仪和加速度计进行数据交互，从陀螺仪和加速度计中获取角速度和加速度，并通过姿态解算的方式计算出飞行姿态角度。 飞行控制装置通过PWM驱动电子调速器，进行驱动飞行器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器系统，其特征在于，所述飞行器系统包括:导航控制装置，用于实现导航功能；飞行控制装置，与所述导航控制装置通过串行外设接口进行数据交互，其中，所交互的数据内容包含俯仰、横滚、油门、航向等控制杆量、电机开启关闭状态标志和任务命令码，用于对飞行器进行飞行控制；以及存储装置，与所述导航控制装置通过串行外设接口进行数据交互，所交互的数据内容包含飞行器状态的数据，用于存储从所述导航控制装置中获取的数据。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器系统，其特征在于，所述飞行器系统包括: 导航控制装置，用于实现导航功能； 飞行控制装置，与所述导航控制装置通过串行外设接口进行数据交互，其中，所交互的数据内容包含俯仰、横滚、油门、航向等控制杆量、电机开启关闭状态标志和任务命令码，用于对飞行器进行飞行控制； 以及存储装置，与所述导航控制装置通过串行外设接口进行数据交互，所交互的数据内容包含飞行器状态的数据，用于存储从所述导航控制装置中获取的数据。2.如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述导航控制装置还所述飞行器系统的云台装置、定位装置、气压计、数传电台、电量检测器以及系统运行状态指示灯进行数据交互。3.如权利要求2所述的飞行器系统，其特征在于，所述导航控制装置通过串行外设接口与所述云台装置进行数据交互，并通过PWM方波驱动所述云台装置的舵机，以调节所述云台装置的拍摄角度。4.如权利要求2所述的飞行器系统，其特征在于，所述导航控制装置通过通用串行接口与所述定位装置进行数据交互，从所述定位装置中获取经、玮度值、当前水平位置方向和垂直位置方向的速度，以及搜星数。5.如权利要求2所述的飞行器系统，其特征在于，所述导航控制装置通过串行外...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显志，
申请(专利权)人：深圳一电科技有限公司，深圳一电航空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44