CN116149242A - 一种双旋翼纵列式无人机飞控系统 - Google Patents

一种双旋翼纵列式无人机飞控系统 Download PDF

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CN116149242A CN202310426967.5A CN202310426967A CN116149242A CN 116149242 A CN116149242 A CN 116149242A CN 202310426967 A CN202310426967 A CN 202310426967A CN 116149242 A CN116149242 A CN 116149242A
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Abstract

本公开提供一种双旋翼纵列式无人机飞控系统,包括:第一旋翼、第二旋翼、任务计算机、飞控计算机以及无线通信模块,无线通信模块,被配置为接收外部指示信号,并将外部指示信号发送给任务计算机;任务计算机,被配置为基于接收到的外部指示信号,确定第一旋翼的第一旋转状态以及第二旋翼的第二旋转状态,并将第一旋翼的第一旋转状态以及第二旋翼的第二旋转状态发送给飞控计算机;飞控计算机,被配置为基于接收到的第一旋翼的第一旋转状态和第二旋翼的第二旋转状态,控制第一旋翼基于第一旋转状态运行,以及控制第二旋翼基于第二旋转状态运行。从而,有效解决单旋翼无人机尾桨失速的问题。

Description

一种双旋翼纵列式无人机飞控系统
技术领域
本公开的实施例涉及无人机技术领域,具体地,涉及适用于一种双旋翼纵列式无人机飞控系统。
背景技术
随着智能技术的发展,近年来无人机应用场景不断拓展。无人机可应用于娱乐航拍、农业植保、 警务安防、电力巡检、无人机测绘、物流运输、编排表演等领域。
然而,目前的无人机多为单旋翼式机,会造成尾桨失速的问题。
发明内容
本公开中描述的实施例提供了一种双旋翼纵列式无人机飞控系统,克服了上述问题。
根据本公开的内容,提供了一种双旋翼纵列式无人机飞控系统,包括:第一旋翼、第二旋翼、任务计算机、飞控计算机以及无线通信模块,所述第一旋翼设置在所述无人机的机体后侧预设位置,所述第二旋翼设置在所述无人机的机体前侧预设位置,所述第一旋翼与所述飞控计算机的第一接口连接,所述第二旋翼与所述飞控计算机的第二接口连接,所述飞控计算机的第三接口与所述任务计算机的第一接口通信连接,所述任务计算机的第二接口与所述无线通信模块通信连接;
所述无线通信模块,被配置为接收外部指示信号,并将所述外部指示信号发送给所述任务计算机;
所述任务计算机,被配置为基于接收到的所述外部指示信号,确定所述第一旋翼的第一旋转状态以及所述第二旋翼的第二旋转状态,并将所述第一旋翼的第一旋转状态以及所述第二旋翼的第二旋转状态发送给所述飞控计算机,所述第一旋转状态和所述第二旋转状态互为反向旋转状态;
所述飞控计算机,被配置为基于接收到的所述第一旋翼的第一旋转状态和所述第二旋翼的第二旋转状态,控制所述第一旋翼基于所述第一旋转状态运行,以及控制所述第二旋翼基于所述第二旋转状态运行。
可选的,所述系统还包括:摄像头,所述任务计算机中包括:图像处理传感器,所述摄像头通过所述任务计算机的第三接口与所述图像处理传感器通信连接;
所述摄像头,被配置为采集所述无人机飞行过程中的环境图像,并将所述环境图像发送给所述图像处理传感器;
所述图像处理传感器,被配置为对接收到的所述环境图像进行图像处理,得到处理后的图像,并将所述处理后的图像发送给所述无线通信模块;
所述无线通信模块,还被配置为将所述处理后的图像发送给地面站。
可选的,所述系统还包括:GPS和磁航向传感器,所述飞控计算机中包括:定位融合模块;
所述GPS通过所述飞控计算机的第四接口与所述定位融合模块通信连接,所述磁航向传感器通过所述飞控计算机的第五接口与所述定位融合模块通信连接;
所述GPS,被配置为定位所述无人机的当前飞行坐标,并将所述当前飞行坐标发送给所述定位融合模块;
所述磁航向传感器,被配置为获取所述无人机的磁航向信息,并将所述磁航向信息发送给所述定位融合模块;
所述定位融合模块,被配置为融合所述当前飞行坐标和所述磁航向信息,校准所述无人机的当前飞行坐标。
可选的,所述飞控计算机中还包括:第一控制器,所述第一控制器与所述定位融合模块通信连接;
所述定位融合模块,还被配置为在确定出校准后的所述无人机的当前飞行坐标与预设的轨迹坐标之间的位置误差大于预设误差时,将所述校准后的所述当前飞行坐标与所述预设的轨迹坐标发送给所述第一控制器;
所述第一控制器,被配置为基于所述预设的轨迹坐标调整所述无人机的飞行轨迹。
可选的,所述系统还包括:干扰机,所述干扰机中包括:探测器、跟踪器和第二控制器;所述干扰机与所述任务计算机的第四接口通信连接;
所述探测器,被配置为采用频谱探测技术/雷达探测技术探测目标无人机,并将所述目标无人机的飞行信息发送给所述跟踪器;
所述跟踪器,被配置为基于所述目标无人机的飞行信息跟踪所述目标无人机,并在确定出所述目标无人机对所述无人机造成危害时,向所述第二控制器发送危害指示信息以及所述目标无人机的飞行信息;
所述第二控制器,被配置为基于所述危害指示信息以及所述目标无人机的飞行信息,向所述目标无人机释放干扰信号,并将干扰结果发送给所述任务计算机;
所述任务计算机,还被配置为将接收到的所述干扰结果发送给无线通信模块;
所述无线通信模块,还被配置为将所述干扰结果发送给地面站。
可选的,所述无线通信模块,还被配置为接收所述地面站发送的停止干扰信息,并将所述停止干扰信息发送给所述任务计算机,所述停止干扰信息中包括:停止干扰指示和所述无人机的轨迹切换信息;
所述任务计算机,还被配置将所述停止干扰指示发送给所述第二控制器,将所述无人机的轨迹切换信息发送给所述飞控计算机;
所述第二控制器,还被配置为基于所述停止干扰指示,停止向所述目标无人机释放所述干扰信号;
所述飞控计算机,还被配置为基于所述无人机的轨迹切换信息调整所述无人机的飞行轨迹。
可选的,所述系统还包括:高精度气压计,所述高精度气压计与所述飞控计算机的第六接口通信连接;
所述高精度气压计,被配置于测量所述无人机的飞行高度,并将所述无人机的飞行高度发送给所述飞控计算机;
所述飞控计算机,还被配置为基于所述无人机的飞行高度控制所述无人机飞行。
可选的,所述飞控计算机,还被配置为确定所述无人机的飞行高度需要改变时,向所述任务计算机发送高度调整指示,所述高度调整指示中包括所述飞行高度;
所述任务计算机,还被配置为基于所述飞行高度,确定所述第一旋翼的旋转信息和所述第二旋翼的旋转信息,并将所述第一旋翼的旋转信息和所述第二旋翼的旋转信息发送给所述飞控计算机;
所述飞控计算机,还被配置为基于所述第一旋翼的旋转信息和所述第二旋翼的旋转信息,控制所述无人机飞行。
可选的,所述系统还包括:惯性测量单元,所述惯性测量单元与所述飞控计算机的第七接口通信连接;
所述惯性测量单元,被配置为测量所述无人机的姿态信息,并将所述姿态信息发送给所述飞控计算机,所述姿态信息包括:角速率和加速度;
所述飞控计算机,被配置为基于所述姿态信息控制所述无人机飞行。
可选的,所述任务计算机,具体被配置为:
基于接收到的所述外部指示信号,确定所述第一旋翼的第一旋转状态为正向旋转,以及确定所述第二旋翼的第二旋转状态为反向旋转;
或者,基于接收到的所述外部指示信号,确定所述第一旋翼的第一旋转状态为反向旋转,以及确定所述第二旋翼的第二旋转状态为正向旋转;
其中,所述第一旋翼的旋转信息与所述第二旋翼的旋转信息同步。
本申请实施例提供的双旋翼纵列式无人机飞控系统,包括:第一旋翼、第二旋翼、任务计算机、飞控计算机以及无线通信模块,第一旋翼设置在无人机的机体后侧预设位置,第二旋翼设置在无人机的机体前侧预设位置,第一旋翼与飞控计算机的第一接口连接,第二旋翼与飞控计算机的第二接口连接,飞控计算机的第三接口与任务计算机的第一接口通信连接,任务计算机的第二接口与无线通信模块通信连接;无线通信模块,被配置为接收外部指示信号,并将外部指示信号发送给任务计算机;任务计算机,被配置为基于接收到的外部指示信号,确定第一旋翼的第一旋转状态以及第二旋翼的第二旋转状态,并将第一旋翼的第一旋转状态以及第二旋翼的第二旋转状态发送给飞控计算机,第一旋转状态和第二旋转状态互为反向旋转状态;飞控计算机,被配置为基于接收到的第一旋翼的第一旋转状态和第二旋翼的第二旋转状态,控制第一旋翼基于第一旋转状态运行,以及控制第二旋翼基于第二旋转状态运行。如此,通过两组旋翼反向同步旋转,相互抵消旋翼产生的反扭力,将动力全部用于升力的产生,能够有效解决单旋翼无人机尾桨失速的问题。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案,下面将对实施例的附图进行简要说明,应当知道,以下描述的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制,其中:
图1是本公开实施例提供的一种双旋翼纵列式无人机飞控系统的结构示意图。
图2是本公开实施例提供的一种无人机第一旋翼和第二旋翼的结构示意图。
图3是本公开实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
需要注意的是,附图中的元素是示意性的,没有按比例绘制。
具体实施方式
为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图,对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,也都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开主题所属领域的技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解的是,诸如在通常使用的词典中定义的那些的术语应解释为具有与说明书上下文和相关技术中它们的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于正式的形式来解释,除非在此另外明确定义。如在此所使用的,将两个或更多部分“连接”或“耦接”到一起的陈述应指这些部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部件结合。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:存在A,同时存在A和B,存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。诸如“第一”和“第二”的术语仅用于将一个部件(或部件的一部分)与另一个部件(或部件的另一部分)区分开。
在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组)。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1是本公开实施例提供的一种双旋翼纵列式无人机飞控系统的结构示意图,如图1所示,双旋翼纵列式无人机飞控系统10包括:第一旋翼110、第二旋翼111、任务计算机112、飞控计算机113以及无线通信模块114。
如图2所示,第一旋翼110可设置在无人机的机体后侧预设位置,第二旋翼111可设置在无人机的机体前侧预设位置,第一旋翼110与飞控计算机113的第一接口连接,第二旋翼111与飞控计算机113的第二接口连接,飞控计算机113的第三接口与任务计算机112的第一接口通信连接,任务计算机112的第二接口与无线通信模块114通信连接。
无线通信模块114,被配置为接收外部指示信号,并将外部指示信号发送给任务计算机112。
其中,地面站可向无人机的无线通信模块114发送外部指示信号,以指示无人机执行相应飞行动作。无线通信模块114在接收到外部指示信号后,基于任务计算机112的第二接口向任务计算机112发送外部指示信号。
任务计算机112,被配置为基于接收到的外部指示信号,确定第一旋翼110的第一旋转状态以及第二旋翼111的第二旋转状态,并将第一旋翼110的第一旋转状态以及第二旋翼111的第二旋转状态发送给飞控计算机113,第一旋转状态和第二旋转状态互为反向旋转状态。
其中,任务计算机112可为进行无人机飞行任务的相应操作(如任务调度、任务规划、任务变更等)的计算机,采用尺寸如5mm×6mm定制的高性能MCU(Micro controllerUnit,微控制单元),实现任务高效处理。
一些实施例中,任务计算机112,具体被配置为:基于接收到的外部指示信号,确定第一旋翼110的第一旋转状态为正向旋转,以及确定第二旋翼111的第二旋转状态为反向旋转;或者,基于接收到的外部指示信号,确定第一旋翼110的第一旋转状态为反向旋转,以及确定第二旋翼111的第二旋转状态为正向旋转;其中,第一旋翼110的旋转信息与第二旋翼111的旋转信息同步。
飞控计算机113,被配置为基于接收到的第一旋翼110的第一旋转状态和第二旋翼111的第二旋转状态,控制第一旋翼110基于第一旋转状态运行,以及控制第二旋翼111基于第二旋转状态运行。
其中,飞控计算机113可基于第一旋翼110的第一旋转状态控制第一旋翼110进行旋转,基于第二旋翼111的第二旋转状态控制第二旋翼111进行旋转。
本实施例中,无人机的第一旋翼110和第二旋翼111的旋翼直径均可设置为140mm,巡航时速可设置为50km/h,机身长度可为135mm,最大飞行速度可为60km/h,机身高度可为60mm,宽度可为40mm,飞行最短时间可为30mins,升限可为4500m。
由于无人机在悬停与前飞时,飞行速度一般小于悬停时的下洗气流流速,下洗气流会与前向和侧向速度叠加,叠加后的气流会对机体产生阻力。该阻力的刚体力学方程如下公式(1)-(4)。
Figure SMS_1
(1)
Figure SMS_2
(2)
Figure SMS_3
(3)
Figure SMS_4
(4)
其中,
Figure SMS_5
、/>
Figure SMS_6
、/>
Figure SMS_7
分别为机体在x轴、y轴和z轴方向的等效面积,/>
Figure SMS_8
、/>
Figure SMS_9
、/>
Figure SMS_10
分别为机体轴方向的空速,/>
Figure SMS_11
为无人机悬停时的旋翼下洗气流速度。
本实施例通过采用第一旋翼110和第二旋翼111两组旋翼反向同步旋转,相互抵消无人机在飞行时第一旋翼110和第二旋翼111产生的反扭力,将动力全部用于产生无人机的升力,有效解决单旋翼无人机机尾桨失速的问题。两组旋翼直接重叠率较小,旋翼间气动耦合小,气动效率较其他布局直升机高20%以上,部分机型提升40%以上,有足够的气动性能应付高海拔飞行。
本实施例提供的双旋翼纵列式无人机飞控系统,包括:第一旋翼、第二旋翼、任务计算机、飞控计算机以及无线通信模块,第一旋翼设置在无人机的机体后侧预设位置,第二旋翼设置在无人机的机体前侧预设位置,第一旋翼与飞控计算机的第一接口连接,第二旋翼与飞控计算机的第二接口连接,飞控计算机的第三接口与任务计算机的第一接口通信连接,任务计算机的第二接口与无线通信模块通信连接;无线通信模块,被配置为接收外部指示信号,并将外部指示信号发送给任务计算机;任务计算机,被配置为基于接收到的外部指示信号,确定第一旋翼的第一旋转状态以及第二旋翼的第二旋转状态,并将第一旋翼的第一旋转状态以及第二旋翼的第二旋转状态发送给飞控计算机,第一旋转状态和第二旋转状态互为反向旋转状态;飞控计算机,被配置为基于接收到的第一旋翼的第一旋转状态和第二旋翼的第二旋转状态,控制第一旋翼基于第一旋转状态运行,以及控制第二旋翼基于第二旋转状态运行。如此,通过两组旋翼反向同步旋转,相互抵消旋翼产生的反扭力,将动力全部用于升力的产生,能够有效解决单旋翼无人机尾桨失速的问题。
一些实施例中,双旋翼纵列式无人机飞控系统10还可包括:摄像头115,任务计算机112中包括:图像处理传感器1120,摄像头115通过任务计算机112的第三接口与图像处理传感器1120通信连接。摄像头115,被配置为采集无人机飞行过程中的环境图像,并将环境图像发送给图像处理传感器1120。图像处理传感器1120,被配置为对接收到的环境图像进行图像处理,得到处理后的图像,并将处理后的图像发送给无线通信模块114。无线通信模块114,还被配置为将处理后的图像发送给地面站。从而,地面站能够通过摄像头实时监测无人机的飞行环境,便于及时进行飞行部署。
其中,地面站在接收到无线通信模块114发送的处理后的图像之后,可将处理后的图像与无人机的预设飞行环境进行图像匹配,在图像匹配不一致时,可向无线通信模块114发送飞行出错指示,无线通信模块114将飞行出错指示发送给任务计算机112,便于任务计算机112进行无人机的飞行重新规划。
一些实施例中,双旋翼纵列式无人机飞控系统10还可包括:GPS116和磁航向传感器117,飞控计算机113中包括:定位融合模块1130。GPS116通过飞控计算机113的第四接口与定位融合模块1130通信连接,磁航向传感器117通过飞控计算机113的第五接口与定位融合模块1130通信连接。
GPS116,被配置为定位无人机的当前飞行坐标,并将当前飞行坐标发送给定位融合模块1130;磁航向传感器117,被配置为获取无人机的磁航向信息,并将磁航向信息发送给定位融合模块1130。定位融合模块1130,被配置为融合当前飞行坐标和磁航向信息,校准无人机的当前飞行坐标。从而,通过GPS结合无人机的磁航向,对无人机进行精准定位。
一些实施例中,飞控计算机113中还包括:第一控制器1131,第一控制器1131与定位融合模块1130通信连接。
定位融合模块1130,还被配置为在确定出校准后的无人机的当前飞行坐标与预设的轨迹坐标之间的位置误差大于预设误差时,将校准后的当前飞行坐标与预设的轨迹坐标发送给第一控制器1131。第一控制器1131,被配置为基于预设的轨迹坐标调整无人机的飞行轨迹。
其中,定位融合模块1130可根据无人机的当前飞行坐标与预设的轨迹坐标之间的位置误差,确定无人机是否偏离飞行轨迹,在确定无人机偏离飞行轨迹时,通过第一控制器1131有效校准飞行轨迹,从而,保证无人机的飞行线路准确。
一些实施例中,双旋翼纵列式无人机飞控系统10还可包括:干扰机118,干扰机118中包括:探测器1180、跟踪器1181和第二控制器1182;干扰机118与任务计算机112的第四接口通信连接。
探测器1180,被配置为采用频谱探测技术/雷达探测技术探测目标无人机,并将目标无人机的飞行信息发送给跟踪器1181。跟踪器1181,被配置为基于目标无人机的飞行信息跟踪目标无人机,并在确定出目标无人机对无人机造成危害时,向第二控制器1183发送危害指示信息以及目标无人机的飞行信息。第二控制器1183,被配置为基于危害指示信息以及目标无人机的飞行信息,向目标无人机释放干扰信号,并将干扰结果发送给任务计算机112。任务计算机112,还被配置为将接收到的干扰结果发送给无线通信模块114。无线通信模块114,还被配置为将干扰结果发送给地面站。从而,在确定无人机受到危害时,能够及时告知地面站。
其中,确定出目标无人机对无人机造成危害可包括:目标无人机阻碍无人机的飞行线路,或者,目标无人机向无人机发送干扰信号,或者,目标无人机碰撞无人机等。
一些实施例中,无线通信模块114,还被配置为接收地面站发送的停止干扰信息,并将停止干扰信息发送给任务计算机112,停止干扰信息中包括:停止干扰指示和无人机的轨迹切换信息。任务计算机112,还被配置将停止干扰指示发送给第二控制器1183,将无人机的轨迹切换信息发送给飞控计算机113。第二控制器1183,还被配置为基于停止干扰指示,停止向目标无人机释放干扰信号。飞控计算机113,还被配置为基于无人机的轨迹切换信息调整无人机的飞行轨迹。
其中,地面站可根据无人机的飞行状态,确定出目标无人机优先飞行时,可向无线通信模块114发送停止干扰信息,便于指示任务计算机112重新规划无人机的飞行轨迹,使得飞控计算机113基于重新规划后的飞行轨迹控制无人机继续飞行。轨迹切换信息可包括为无人机重新规划的飞行轨迹。
一些实施例中,双旋翼纵列式无人机飞控系统10还可包括:高精度气压计119,高精度气压计119与飞控计算机113的第六接口通信连接。高精度气压计119,被配置于测量无人机的飞行高度,并将无人机的飞行高度发送给飞控计算机113。飞控计算机113,还被配置为基于无人机的飞行高度控制无人机飞行。从而,在无人机飞行过程中,实时控制飞行高度。
一些实施例中,飞控计算机113,还被配置为确定无人机的飞行高度需要改变时,向任务计算机112发送高度调整指示,高度调整指示中包括飞行高度。任务计算机112,还被配置为基于飞行高度,确定第一旋翼110的旋转信息和第二旋翼111的旋转信息,并将第一旋翼110的旋转信息和第二旋翼111的旋转信息发送给飞控计算机113。飞控计算机113,还被配置为基于第一旋翼110的旋转信息和第二旋翼111的旋转信息,控制无人机飞行。
第一旋翼110的旋转信息可包括:旋转方向、旋转速度、旋转角速度等,第二旋翼111的旋转信息可包括:旋转方向、旋转速度、旋转角速度等。需要说明的是,第一旋翼110和第二旋翼111为反向同步旋转,也即是,除旋转方向不同外,其他旋转信息均相同。
一些实施例中,双旋翼纵列式无人机飞控系统10还可包括:惯性测量单元120,惯性测量单元120与飞控计算机113的第七接口通信连接。惯性测量单元120,被配置为测量无人机的姿态信息,并将姿态信息发送给飞控计算机113,姿态信息包括:角速率和加速度。飞控计算机113,被配置为基于姿态信息控制无人机飞行。从而,能够在无人机的飞行过程中,实时控制其飞行姿态,便于保证无人机的有效飞行。
本申请实施例还提供了一种计算机设备,可搭载上述实施例提供的一种双旋翼纵列式无人机飞控系统。具体请参阅图3,图3为本实施例计算机设备基本结构框图。
计算机设备包括通过系统总线相互通信连接存储器310和处理器320。需要指出的是,图中仅示出了具有组件310-320的计算机设备,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件,可以替代的实施更多或者更少的组件。其中,本技术领域技术人员可以理解,这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令,自动进行数值计算和/或信息处理的设备,其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、可编程门阵列(Field-ProgrammableGate Array,FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor,DSP)、嵌入式设备等。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
存储器310至少包括一种类型的可读存储介质,可读存储介质包括非易失性存储器(non-volatile memory)或易失性存储器,例如,闪存(flash memory)、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、随机访问存储器(random accessmemory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、可擦写可编程只读存储器(erasableprogrammableread-only memory,EPROM)、电可擦写可编程只读存储器(electrically erasableprogrammable read-only memory,EEPROM)、可编程只读存储器(programmable read-onlymemory,PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等,RAM可以包括静态RAM或动态RAM。在一些实施例中,存储器310可以是计算机设备的内部存储单元,例如,该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中,存储器310也可以是计算机设备的外部存储设备,例如该计算机设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡或闪存卡(Flash Card)等。当然,存储器310还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中,存储器310通常用于存储安装于计算机设备的操作系统和各类应用软件。此外,存储器310还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器320通常用于执行计算机设备的总体操作。本实施例中,存储器310用于存储程序代码或指令,程序代码包括计算机操作指令,处理器320用于执行存储器310存储的程序代码或指令或者处理数据。
本文中,总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线等。该总线系统可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本申请描述的“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了装置若干的单元权利要求中,这些装置中的若干个单元可以是通过同一个硬件项来具体体现。第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序,可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤,除有特殊说明外,不应理解为对执行顺序的限定。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种双旋翼纵列式无人机飞控系统,其特征在于,包括:第一旋翼、第二旋翼、任务计算机、飞控计算机以及无线通信模块,所述第一旋翼设置在所述无人机的机体后侧预设位置,所述第二旋翼设置在所述无人机的机体前侧预设位置,所述第一旋翼与所述飞控计算机的第一接口连接,所述第二旋翼与所述飞控计算机的第二接口连接,所述飞控计算机的第三接口与所述任务计算机的第一接口通信连接,所述任务计算机的第二接口与所述无线通信模块通信连接;
所述无线通信模块,被配置为接收外部指示信号,并将所述外部指示信号发送给所述任务计算机;
所述任务计算机,被配置为基于接收到的所述外部指示信号,确定所述第一旋翼的第一旋转状态以及所述第二旋翼的第二旋转状态,并将所述第一旋翼的第一旋转状态以及所述第二旋翼的第二旋转状态发送给所述飞控计算机,所述第一旋转状态和所述第二旋转状态互为反向旋转状态;
所述飞控计算机,被配置为基于接收到的所述第一旋翼的第一旋转状态和所述第二旋翼的第二旋转状态,控制所述第一旋翼基于所述第一旋转状态运行,以及控制所述第二旋翼基于所述第二旋转状态运行。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:摄像头,所述任务计算机中包括:图像处理传感器,所述摄像头通过所述任务计算机的第三接口与所述图像处理传感器通信连接;
所述摄像头,被配置为采集所述无人机飞行过程中的环境图像,并将所述环境图像发送给所述图像处理传感器;
所述图像处理传感器,被配置为对接收到的所述环境图像进行图像处理,得到处理后的图像,并将所述处理后的图像发送给所述无线通信模块;
所述无线通信模块,还被配置为将所述处理后的图像发送给地面站。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:GPS和磁航向传感器,所述飞控计算机中包括:定位融合模块;
所述GPS通过所述飞控计算机的第四接口与所述定位融合模块通信连接,所述磁航向传感器通过所述飞控计算机的第五接口与所述定位融合模块通信连接;
所述GPS,被配置为定位所述无人机的当前飞行坐标,并将所述当前飞行坐标发送给所述定位融合模块;
所述磁航向传感器,被配置为获取所述无人机的磁航向信息,并将所述磁航向信息发送给所述定位融合模块;
所述定位融合模块,被配置为融合所述当前飞行坐标和所述磁航向信息,校准所述无人机的当前飞行坐标。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述飞控计算机中还包括:第一控制器,所述第一控制器与所述定位融合模块通信连接;
所述定位融合模块,还被配置为在确定出校准后的所述无人机的当前飞行坐标与预设的轨迹坐标之间的位置误差大于预设误差时,将所述校准后的所述当前飞行坐标与所述预设的轨迹坐标发送给所述第一控制器;
所述第一控制器,被配置为基于所述预设的轨迹坐标调整所述无人机的飞行轨迹。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:干扰机,所述干扰机中包括:探测器、跟踪器和第二控制器;所述干扰机与所述任务计算机的第四接口通信连接;
所述探测器,被配置为采用频谱探测技术/雷达探测技术探测目标无人机,并将所述目标无人机的飞行信息发送给所述跟踪器;
所述跟踪器,被配置为基于所述目标无人机的飞行信息跟踪所述目标无人机,并在确定出所述目标无人机对所述无人机造成危害时,向所述第二控制器发送危害指示信息以及所述目标无人机的飞行信息;
所述第二控制器,被配置为基于所述危害指示信息以及所述目标无人机的飞行信息,向所述目标无人机释放干扰信号,并将干扰结果发送给所述任务计算机;
所述任务计算机,还被配置为将接收到的所述干扰结果发送给无线通信模块;
所述无线通信模块,还被配置为将所述干扰结果发送给地面站。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述无线通信模块,还被配置为接收所述地面站发送的停止干扰信息,并将所述停止干扰信息发送给所述任务计算机,所述停止干扰信息中包括:停止干扰指示和所述无人机的轨迹切换信息;
所述任务计算机,还被配置将所述停止干扰指示发送给所述第二控制器,将所述无人机的轨迹切换信息发送给所述飞控计算机;
所述第二控制器,还被配置为基于所述停止干扰指示,停止向所述目标无人机释放所述干扰信号;
所述飞控计算机,还被配置为基于所述无人机的轨迹切换信息调整所述无人机的飞行轨迹。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:高精度气压计,所述高精度气压计与所述飞控计算机的第六接口通信连接;
所述高精度气压计,被配置于测量所述无人机的飞行高度,并将所述无人机的飞行高度发送给所述飞控计算机;
所述飞控计算机,还被配置为基于所述无人机的飞行高度控制所述无人机飞行。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述飞控计算机,还被配置为确定所述无人机的飞行高度需要改变时,向所述任务计算机发送高度调整指示,所述高度调整指示中包括所述飞行高度;
所述任务计算机,还被配置为基于所述飞行高度,确定所述第一旋翼的旋转信息和所述第二旋翼的旋转信息,并将所述第一旋翼的旋转信息和所述第二旋翼的旋转信息发送给所述飞控计算机;
所述飞控计算机,还被配置为基于所述第一旋翼的旋转信息和所述第二旋翼的旋转信息,控制所述无人机飞行。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:惯性测量单元,所述惯性测量单元与所述飞控计算机的第七接口通信连接;
所述惯性测量单元,被配置为测量所述无人机的姿态信息,并将所述姿态信息发送给所述飞控计算机,所述姿态信息包括:角速率和加速度;
所述飞控计算机,被配置为基于所述姿态信息控制所述无人机飞行。
10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述任务计算机,具体被配置为:
基于接收到的所述外部指示信号,确定所述第一旋翼的第一旋转状态为正向旋转,以及确定所述第二旋翼的第二旋转状态为反向旋转;
或者,基于接收到的所述外部指示信号,确定所述第一旋翼的第一旋转状态为反向旋转,以及确定所述第二旋翼的第二旋转状态为正向旋转;
其中,所述第一旋翼的旋转信息与所述第二旋翼的旋转信息同步。
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