CN104330071A - 一种控制小型无人直升机平稳起飞的预检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种小型控制无人直升机平稳起飞的预检测方法，该方法通过FPGA控制器发送的PPM驱动飞行器，利用传感器进行桨面的倾斜角、桨尖距离、姿态误差波动值，得到数据反馈回来控制PPM的输出值，并利用数据处理软件对存数数据分析。本发明的技术效果是：即可实现快速检测飞行器，又避免因人为因素，从而发生故障，大大提高了飞行前检测，更提高了整个飞行前的可靠性，安全型。本发明能够实现对无人直升机起飞前的预处理功能，避免因操作不当，而发生故障，大大提高起飞的效率，减少人为因素的错误操作，同时减少了劳动力。

Description

一种控制小型无人直升机平稳起飞的预检测方法
技术领域
本发明涉及一种控制与检测方法，尤其涉及一种控制小型无人直升机平稳起飞的预检测方法。
背景技术
小型无人直升机具有垂直起降，定点悬停，起飞降落场所要求不是很高的特点，它可以通过自身携带各类传感器执行监视，情报收集、国土勘测，在军事和民用上都有广泛的应用和研究。但是起飞与降落过程是飞行器飞行的多发阶段，尤其是直升机起飞时，一般都需要熟练地操作手对其进行检测，验证，而且依靠人工来进行检测无人直升机也有许多不安全因素。因此飞行器起飞前的自动检测非常重要。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种控制无人直升机平稳起飞的预检测方法，该方法通过FPGA控制器发送的PPM驱动飞行器，利用传感器进行桨面的倾斜角、桨尖距离、姿态误差波动值，得到数据反馈回来控制PPM的输出值，并利用数据处理软件对存数数据分析。
本发明是这样来实现的，控制无人直升机平稳起飞的预检测装置，包括FPGA控制器、无线传输模块、高精度磁罗盘传感器、非接触式激光测距仪GP2Y0A21传感器、MATLAB数据处理模块，传感器驱动器，Misson Planner视景软件模块；其特征是：FPGA控制器连接无线传输模块和传感器驱动器，无线传输模块分别连接MATLAB数据处理模块和Misson Planner视景软件模块，传感器驱动器分别连接高精度磁罗盘传感器和非接触式激光测距仪GP2Y0A21传感器，高精度磁罗盘传感器和非接触式激光测距仪GP2Y0A21传感器再连接FPGA控制器。
一种控制无人直升机平稳起飞的预检测方法，其特征在于方法步骤如下：
（1）FPGA控制器输出PPM信号驱动电机旋转，使直升机进入怠速状态；
（2）FPGA控制器控制各通道PPM量通过自行加量使直升机主旋翼和各个旋翼转动，并且通过非接触式激光测距仪GP2Y0A21型传感器对总桨矩的倾斜角Data1与两桨叶桨尖距Data2进行测量记录，在T1时间段里，它们的数据分别传入FPGA的RAM1，RAM2中，利用T2时间段把数据发送给misson planner和MATLAB，当桨尖距Data2与前一刻的数据比较，当数据量不变时，也就是桨叶完全打开，如果数据还在增长，继续存储数据并发送数据；
（3）Data2与前一刻的数据相同时，FPGA输出标志信号灯L2，PPM占空比值不在增加，并稳定当前状态，并进入姿态误差波动检测；
（4）FPGA通过高频采集HMR2300型磁罗盘上俯仰角，翻滚角值，记录，通过无线传输把数据发送给misson planner和MATLAB，并通过MATLAB对其数据进行分析，如果变化范围是减小趋势且当小于阈值后，直升机便可启动。
本发明的技术效果是：即可实现快速检测飞行器，又避免因人为因素，从而发生故障，大大提高了飞行前检测，更提高了整个飞行前的可靠性，安全型。本发明能够实现对无人直升机起飞前的预处理功能，避免因操作不当，而发生故障，大大提高起飞的效率，减少人为因素的错误操作，同时减少了劳动力。
附图说明
图1为本发明的控制无人直升机平稳起飞的预检测装置结构示意图。
在图中，A、FPGA控制器，B、无线传输模块，C、高精度磁罗盘传感器，D、非接触式激光测距仪GP2Y0A21传感器，E、MATLAB数据处理模块，F、传感器驱动器，G、Misson Planner视景软件模块。
具体实施方式
如图1所示，控制无人直升机平稳起飞的预检测装置，包括FPGA控制器A、无线传输模块B、高精度磁罗盘传感器C、非接触式激光测距仪GP2Y0A21传感器D、MATLAB数据处理模块E，传感器驱动器F，Misson Planner视景软件模块G；其特征是：FPGA控制器A连接无线传输模块B和传感器驱动器F，无线传输模块B分别连接MATLAB数据处理模块E和Misson Planner视景软件模块G，传感器驱动器F分别连接高精度磁罗盘传感器C和非接触式激光测距仪GP2Y0A21传感器D，高精度磁罗盘传感器C和非接触式激光测距仪GP2Y0A21传感器D再连接FPGA控制器A。
一种控制无人直升机平稳起飞的预检测方法，其特征在于方法步骤如下：
（1）FPGA控制器A收到启动信号后，对直升机电量，初始姿态，进行数据采集，比较，已确认是否适合启动。
（2）FPGA控制器A通过化可变占空比的PPM信号控制、启动直升机，并使其控制在怠速状态，做准备预热状态。
（3）FPGA控制器A控制各通道PPM信号，通过自行加量使直升机主旋翼和各个旋翼转动，并且通过非接触式激光测距仪GP2Y0A21型传感器D对总桨矩的倾斜角Data1与两桨叶桨尖距Data2进行测量记录，在T1时间段里，它们的数据分别传入FPGA控制器A的RAM1，RAM2中，利用T2时间段把数据发送给misson planner视景软件模块G和MATLAB数据处理模块E，当桨尖距Data2与前一刻的数据比较，当数据量不变时，也就是桨叶完全打开，如果数据还在变化，继续存储数据并发送数据。
（4）Data2与前一刻的数据相同时，FPGA控制器A输出标志信号灯L2，PPM占空比值不在增加，并稳定当前状态，并进入姿态误差波动检测。
（5）FPGA控制器A通过高频采集HMR2300型磁罗盘传感器C对直升机上俯仰角，翻滚角值记录，通过无线传输模块B把数据发送给misson planner视景软件模块G和MATLAB数据处理模块E，并通过MATLAB数据处理模块E对其数据进行分析，如果misson planner视景软件G的曲线与MATLAB数据处理模块E分析的数据都是减小趋势，且当小于阈值后，直升机便可起飞。
（6）通过自动选择FPGA控制器A中的ROM里面的飞手的飞行数据或者飞控系统的数据，进行起飞。

Claims (1)

1.一种控制小型无人直升机平稳起飞的预检测方法，其特征在于方法步骤如下：
（1）FPGA控制器通过对飞行前直升机的电池电量检测，姿态检测；
（2）FPGA控制器输出PPM信号驱动电机旋转，使直升机进入怠速状态；
（3）FPGA控制器控制各通道PPM量，通过自行加量使直升机主旋翼和各个旋翼转动，并且通过非接触式激光测距仪GP2Y0A21型传感器对总桨矩的倾斜角Data1与两桨叶桨尖距Data2进行测量记录，在T1时间段里，该数据分别传入FPGA的RAM1，RAM2中，利用T2时间段把数据发送给misson planner视景软件模块和MATLAB数据处理模块，当桨尖距Data2与前一刻的数据比较，当数据量不变时，也就是桨叶完全打开，如果数据还在增长，继续存储数据并发送数据；
（4）Data2与前一刻的数据相同时，FPGA输出标志信号灯L2，PPM占空比值不在增加，并稳定当前状态，并进入姿态误差波动检测；
（5）FPGA控制器通过高频采集HMR2300型磁罗盘上俯仰角，翻滚角值，记录，并通过MATLAB对其数据进行分析，如果变化范围是减小趋势，当小于阈值后，直升机便可启动；
（6）通过自动选择FPGA控制器中的ROM里面的飞手的飞行数据或者飞控数据起飞。
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