CN204833392U - 一种无人机飞行数据记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机飞行数据记录仪，包括采集数据的气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪和定位传感器，与之连接的核心处理器，数据存储器、蓝牙模块和无线传输模块，供电的电池，以及电源管理电路，其中上述器件分别安置在两个层叠配置的PCB板上，并使用壳体对上述器件进行封装；所述壳体上安装有滑槽，并配置有相应的导轨。本实用新型通过各项传感器采集无人机的各项基础飞行数据，由核心处理器接收处理并储存，还通过无线传输模块将相应数据信号传输至后台，供信息处理中心分析，同时利用层叠设置PCB板减小仪器的占用面积和采用滑槽导轨式的安装方式使其在无人机上灵活配置，为实现无人机的信息化管理提供了可靠的硬件基础。

Description

一种无人机飞行数据记录仪

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体地讲，涉及的是一种无人机飞行数据记录仪，主要用于记录无人机的起降状态、飞行状态、起降次数、累计飞行时间、飞行姿态、炸机等飞行相关数据，将所有信息保存到本地存储器中，并把所有信息传输到管理终端。

背景技术

随着无人机行业的迅速发展，无人机的数量正在迅速的增加，越来越多的无人机正被逐渐应用到包括遥测、林业、农业、电力等各个行业，这使得对无人机的监管变为一大难题，和传统的有人机类似，无人机需要利用飞行数据记录仪对飞机的飞行数据等信息进行记录，以保证在低空空域内运行的飞行器可控和可监管。传统的飞行数据记录仪主要用于大型的载人机飞行数据监控，其特点是体积和重量都比较大，不适用于小型化的无人机。

实用新型内容

为克服现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种结构简单、方便实用、体积小巧的无人机飞行数据记录仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种无人机飞行数据记录仪，包括用于采集相应数据的气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪和定位传感器，与气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪和定位传感器均连接的核心处理器，分别与核心处理器连接的数据存储器、蓝牙模块和用于将数据传输至后台监控中心的无线传输模块，为核心处理器、无线传输模块和所有传感器供电的电池，以及与电池连接的电源管理电路，其中上述所有传感器、核心处理器、数据存储器、无线传输模块和电池等器件分别合理分配地安置在两个层叠配置的PCB板上，并使用壳体对上述器件和PCB板进行封装；所述壳体上安装有滑槽，并配置有相应的导轨用于安装在无人机上。

进一步地，所述滑槽上还安装有用于在导轨上固定的锁定件。

作为优选，所述定位传感器为GPS传感器、北斗传感器、GLONASS传感器中至少一种。

作为优选，所述无线传输模块为4G模块、3G模块、GPRS模块或北斗模块。

为了使各组件正常工作，所述电源管理电路为无线传输模块提供4V电压，并为气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪、蓝牙模块、定位传感器、数据存储器和核心处理器提供3.3V电压。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过各项传感器采集无人机的气压、高度、位置速度、加速度、飞行姿态等各项飞行数据，由核心处理器接收处理并储存，还通过无线传输模块将相应数据信号传输至后台监控中心，供信息处理中心分析，保证了无人机运行和监控的可操作性，同时利用层叠设置PCB板减小记录仪的占用面积和采用滑槽导轨式的安装方式使其在无人机上灵活配置，为实现无人机的信息化管理提供了可靠的硬件基础，本实用新型结构简单，体积小巧，使用方便实用，具有广泛的应用前景，适合推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的安装示意图。

图3为本实用新型中电源管理电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1至图3所示，该无人机飞行数据记录仪，包括传感器部分、数据处理部分、数据存储部分、无线传输部分、电源管理部分和壳体安装部分等六大部分。其中，各部分的结构和功能分别如下：

传感器部分包括用于采集相应数据信息的气压传感器、加速度传感器和定位传感器；气压传感器通过对气压数据的采集记录，主要用于判定无人机的飞行高度信息，加速度传感器、磁罗盘和陀螺仪主要用于采集无人机航向方向和飞行姿态等信息，也可利用加速度信息判断无人机的起落情况和炸机情况，定位传感器主要用于获取无人机的地理位置信息，优选为GPS传感器、北斗传感器、GLONASS传感器中至少一种。

数据处理部分采用型号为STM8S207的单片机作为核心处理器，用于接收传感器部分所采集的数据信息，其内置的程序可简单处理相应信息，这些信息包括气压、加速度、经纬度等基本信息，以及数据经预处理后得到的无人机起降次数、累计飞行时间、飞行姿态、是否炸机等信息，最终都会传输至后台监控中心。同时核心处理器上还配置有外部接口，可为其提供充电或与其他设备进行数据交换的功能。

数据存储部分即是采用数据存储器将相应数据信号存储，与核心处理器连接，其存储内容主要有两大点，其一为存储无人机气压、加速度、经纬度、起降架次、累积飞行时间、飞行姿态、炸机等信息，其二是当无人机飞入到无线信号盲区时将无人机的轨迹信息存储，当无人机再次飞入有无线信号覆盖的区域时重新将将相应数据补发传输到后台监控中心。

无线传输部分即为无线传输模块，优选为4G模块、3G模块、GPRS模块或北斗模块，与核心处理器连接，用于将数据通过无线方式传输到后台监控中心。

电源管理部分包括电池和与之匹配的电源管理电路，电池优选为充电电池，电源管理电路如图3所示，并配置型号为LP3996SD的DC-DC转换芯片，用于为不同器件配置供电电压；该电源管理电路包括接入外部电源的单刀双掷开关S1，分别与S1连接的肖特基二极管D1和D2，与D1连接的跳线插件JP1，与D2连接的型号为TP4057的芯片U1，与U1连接的发光二极管D3和D4，以及与D3和D4连接的电阻R1，该电阻R1与电池连接，芯片U1的1号脚与D4连接，2号脚接地，3号脚与D2连接并通过电容C1接地，4号脚接入5V电压，5号脚与D3连接，6号脚通过电阻R2接地；电源管理电路通过跳线插件JP1和DC-DC转换模块为气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪、蓝牙模块、定位传感器和核心处理器提供3.3V电压，并为无线传输模块提供4V电压。

壳体安装部分包括两个用于承载上述各器件的PCB板1，将各器件和PCB板封装的壳体2，以及设置在壳体上的滑槽3和与滑槽匹配的用于安装在无人机上的导轨4，如图2所示，为便于安装固定，所述滑槽上还安装有锁定件；其中，所有元器件根据pcblayout布板原则分别布置在两块pcb板上，本实施例优选，一个所述PCB板上承载电池和电源管理电路，另一个所述PCB板上承载核心处理器、无线传输模块、气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪和定位传感器。

通过上述设置，实现了以小体积的形式在无人机上采集数据的能力，该无人机数据记录仪采集到无人机起降次数、飞行的时间、速度、姿态、位置、轨迹、炸机等信息，采集的数据通过无线传输方式汇聚到后台监控中心，根据这些数据，后台监控中心可以有效合理的对无人机进行管理，其中包括空域管理、低空预警管理等。用户可利用客户端通过外部接口、蓝牙或者无线传输模块连接到无人机数据记录仪，进行相应的参数配置及其数据读取。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无人机飞行数据记录仪，其特征在于，包括用于采集相应数据的气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪和定位传感器，与气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪和定位传感器均连接的核心处理器，分别与核心处理器连接的数据存储器、蓝牙模块和用于将数据传输至后台监控中心的无线传输模块，为核心处理器、无线传输模块和所有传感器供电的电池，以及与电池连接的电源管理电路，其中上述器件分别安置在两个层叠配置的PCB板上，并使用壳体对上述器件和PCB板进行封装；所述壳体上安装有滑槽，并配置有相应的导轨用于安装在无人机上。

2.根据权利要求1所述的一种无人机飞行数据记录仪，其特征在于，所述滑槽上还安装有用于在导轨上固定的锁定件。

3.根据权利要求1所述的一种无人机飞行数据记录仪，其特征在于，所述定位传感器为GPS传感器、北斗传感器、GLONASS传感器中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种无人机飞行数据记录仪，其特征在于，所述无线传输模块为4G模块、3G模块、GPRS模块或北斗模块。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种无人机飞行数据记录仪，其特征在于，所述电源管理电路为无线传输模块提供4V电压，并为气压传感器、加速度传感器、磁罗盘、陀螺仪、蓝牙模块、定位传感器、数据存储器和核心处理器提供3.3V电压。