无人机控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种控制系统，尤其是一种无人机控制系统，属于多旋翼无人机控制的技术领域。按照本实用新型专利技术提供的技术方案，所述无人机控制系统，包括用于与通信系统连接的第一处理器平台以及用于负责运算处理的第二处理器，所述第一处理器与第二处理器相互连接，第二处理器与用于驱动无人机飞行的动力系统连接，且第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统以及避障系统连接。本实用新型专利技术结构紧凑，能满足实现多任务的需求，增加外围设备使用的灵活性，提高飞行控制的稳定性。

UAV control system

The utility model relates to a control system, in particular to an unmanned aerial vehicle control system, which belongs to the technical field of the control of a multi rotor unmanned aerial vehicle. According to the technical scheme provided by the utility model, the UAV control system includes a first processor platform is connected with the communication system as well as for the second processor is responsible for processing, the first processor and the second processor are connected with each other, the second processor and used to drive the power system of UAV flight connection, and second processor through the CAN bus with the navigation system, IMU system, system and obstacle avoidance system connection. The utility model has the advantages of compact structure, can satisfy the requirement of multi task, increase the flexibility of the peripheral equipment, and improve the stability of the flight control.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制系统，尤其是一种无人机控制系统，属于多旋翼无人机控制的

技术介绍
随着无人机技术的发展和成熟，多旋翼无人机被广泛应用在航拍、农业植保、电力巡线、快递运输等行业。目前，多旋翼无人机都是应用在特定行业领域，飞控系统也是为特定领域开发，不利于无人机的推广应用，特别是在处理复杂的任务时，现有无人机系统无法满足多任务功能。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种无人机控制系统，其结构紧凑，能满足实现多任务的需求，增加外围设备使用的灵活性，提高飞行控制的稳定性。按照本技术提供的技术方案，所述无人机控制系统，包括用于与通信系统连接的第一处理器平台以及用于负责运算处理的第二处理器，所述第一处理器与第二处理器相互连接，第二处理器与用于驱动无人机飞行的动力系统连接，且第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统以及避障系统连接。所述第一处理器平台采用ARM处理器平台，第二处理器采用CPLD。所述与第一处理器平台连接的通信系统包括遥控器链路、数传链路、图传链路、3G/4G模块或WIFI模块。所述IMU系统包括加速度传感器、气压计、IMU电子罗盘以及IMU用CAN协议处理器。所述导航系统包括定位模块、导航电子罗盘以及导航用CAN协议处理器，所述定位模块包括GPS模块和/或北斗模块。所述定高系统包括定高红外雷达、定高超声波测距传感器、定高微波雷达、射频测距模块以及定高用CAN协议处理器。所述避障系统包括避障红外雷达、避障超声波传感器、避障微波雷达以及避障用CAN协议处理器。本技术的优点：通过第一处理器平台与通信系统连接，第二处理器与动力系统连接，且第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统、避障系统或其他扩展系统连接，从而增加外围设备使用的灵活性，通过第一处理器平台与第二处理器的配合，能够提高无人机控制的稳定性。附图说明图1为本技术的结构框图。图2为本技术第一处理器平台与通信系统连接的框图。图3为本技术第二处理器通过CAN总线连接的框图。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示：为了能满足实现多任务的需求，增加外围设备使用的灵活性，提高飞行控制的稳定性，本技术包括用于与通信系统连接的第一处理器平台以及用于负责运算处理的第二处理器，所述第一处理器与第二处理器相互连接，第二处理器与用于驱动无人机飞行的动力系统连接，且第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统以及避障系统连接。具体地，通过第一处理器平台与通信系统连接，通过第二处理器负责运算处理，第一处理器平台与第二处理器相互连接，第一处理器平台与第二处理器通信后，能够实时对多旋翼无人机的飞行过程进行有效控制，提高飞行控制的稳定性。具体实施时，所述第一处理器平台采用ARM(AdvancedRISCMachine)处理器平台，第二处理器采用CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)，当然，第一处理器平台以及第二处理器还可以采用其他常用的形式，具体为本
人员根据需要选择确定，此处不再赘述。第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统以及避障系统连接，且第二处理器还能通过CAN总线与其他扩展系统连接，其中，导航系统、IMU系统均能实现无人机飞行中的导航定位，即采用冗余的方式来提高导航的可靠性，定高系统用于实现无人机飞行过程中保持飞行高度的稳定，避障系统用于实现无人机在飞行过程中避免与障碍物碰撞，确保无人机飞行过程的安全性。对于多旋翼的无人机，与第二处理器连接的动力系统包括多个均匀分布的螺旋桨以及用于驱动螺旋桨转动的螺旋桨驱动电机等，动力系统的具体结构形式为本
人员所熟知，此处不再赘述。第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统、避障系统以及其他扩展系统连接后，能根据导航系统、IMU系统、定高系统、避障系统以及其他扩展系统的工作状态，来调整动力系统的工作状态，确保无人机能达到所需的飞行状态以及飞行目的。如图2所示，所述与第一处理器平台连接的通信系统包括遥控器链路、数传链路、图传链路、3G/4G模块或WIFI模块。本技术实施例中，遥控器链路实现飞机姿态以及挂载任务控制，数传链路实现无人机与地面控制站的数据交互，图传链路实现飞机视频信号传导到地面端，3G/4G模块实现传输无人机飞行数据等的信息，WIFI模块实现用于自定义数据的传输，遥控器链路、数传链路、图传链路、3G/4G模块以及WIFI模块均可以采用本
常用的结构形式，具体为本
人员所熟知，此处不再赘述。如图3所示，所述IMU(惯性测量单元)用来测量无人机的各向加速度、高度、飞机指向及实现与飞控通信。IMU系统包括加速度传感器、气压计、IMU电子罗盘以及IMU用CAN协议处理器。所述导航系统包括定位模块、导航电子罗盘以及导航用CAN协议处理器，所述定位模块包括GPS模块和/或北斗模块。所述定高系统包括定高红外雷达、定高超声波测距传感器、定高微波雷达、射频测距模块以及定高用CAN协议处理器。所述避障系统包括避障红外雷达、避障超声波传感器、避障微波雷达以及避障用CAN协议处理器。本技术实施例中，IMU系统中的IMU用CAN协议处理器用于与第二处理器的通信连接，通过加速度传感器检测的加速度值来确定无人机的飞行姿态，通过气压计用于确定飞行高度，通过IMU电子罗盘来确定无人机的飞行方向。导航系统中通过导航用CAN协议处理器与第二处理器的通信连接，通过GPS模块和/或北斗模块能够无人机的位置，通过导航电子罗盘来确定无人机的飞行方向。在具体实施时，定高系统可以采用高红外雷达、定高超声波测距传感器、定高微波雷达、射频测距模块中的一种或集中，避障系统采用避障红外雷达、避障超声波传感器、避障微波雷达中的一种或几种，具体可以根据需要进行选择确定，此处不再赘述。本技术通过第一处理器平台与通信系统连接，第二处理器与动力系统连接，且第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统、避障系统或其他扩展系统连接，从而增加外围设备使用的灵活性，通过第一处理器平台与第二处理器的配合，能够提高无人机控制的稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机控制系统，其特征是：包括用于与通信系统连接的第一处理器平台以及用于负责运算处理的第二处理器，所述第一处理器与第二处理器相互连接，第二处理器与用于驱动无人机飞行的动力系统连接，且第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统以及避障系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种无人机控制系统，其特征是：包括用于与通信系统连接的第一处理器平台以及用于负责运算处理的第二处理器，所述第一处理器与第二处理器相互连接，第二处理器与用于驱动无人机飞行的动力系统连接，且第二处理器通过CAN总线与导航系统、IMU系统、定高系统以及避障系统连接。2.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征是：所述第一处理器平台采用ARM处理器平台，第二处理器采用CPLD。3.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征是：所述与第一处理器平台连接的通信系统包括遥控器链路、数传链路、图传链路、3G/4G模块或WIFI模块。4.根据权利要求1所述的无人...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏颖，高扬，
申请(专利权)人：无锡飞天侠科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32