CN205844907U - 无人机的飞控系统及无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种无人机的飞控系统，包括主控单元，还包括：分别与所述主控单元电气连接的遥控接收单元、IMU单元、卫星定位单元、OSD单元、数传单元、ESC单元、ADC单元、存储单元及人机交互单元；其中，所述ADC单元与24GHz Radar传感器、空速传感器、电流传感器电气连接，该电流传感器还与所述ESC单元电气连接。该无人机的飞控系统负责飞控系统物理层数据收发及其管理。本实用新型还公开一种无人机，包括上述结构的无人机的飞控系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行器的控制系统，具体涉及无人机的飞控系统及无人机。
背景技术
飞行控制系统在无人机上的功能主要有两个：一是飞行管理,即实时对各传感器测量的飞行状态参数数据采集、导航计算、遥测数据传送、故障诊断处理、应急情况处理、任务设备的控制与管理等工作；二是飞行控制,即无人机在空中保持飞机姿态与航迹的稳定,以及按地面无线电遥控指令或者预先设定好的高度、航线、航向、姿态角等改变飞机姿态与航迹,保证飞机的稳定飞行,即无人机的自动驾驶。
发明内容
一方面，本实用新型要解决的技术问题是，提供一种无人机的飞控系统。
另一方面，本实用新型要解决的技术问题是，提供一种无人机。
为解决一方面的技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
一种无人机的飞控系统，包括主控单元，还包括：
分别与所述主控单元电气连接的遥控接收单元、IMU单元、卫星定位单元、OSD单元、数传单元、ESC单元、ADC单元、存储单元及人机交互单元；
其中，所述ADC单元与24GHz Radar传感器、空速传感器、电流传感器电气连接，该电流传感器与所述ESC单元电气连接。
还包括与所述主控单元电气连接的SD卡接口。
还包括与所述主控单元电气连接的USB接口。
还包括与所述主控单元电气连接的I2C总线接口。
还包括与所述主控单元电气连接的CAN总线扩展接口。
所述遥控接收单元通过S-BUS接口与所述主控单元电气连接。
所述IMU单元通过SPI接口与所述主控单元电气连接。
所述卫星定位单元、OSD单元、数传单元通过UART接口与所述主控单元电气连接。
所述卫星定位单元为北斗定位单元或GPS定位单元。
为解决另一方面的技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
一种无人机，包括上述结构的无人机的飞控系统。
本实用新型具有下述有益技术效果。
本实用新型的主控单元与遥控接收单元、IMU单元、卫星定位单元、OSD单元、数传单元、ESC单元、ADC单元、存储单元及人机交互单元电气连接，ADC单元与24GHz Radar传感器、空速传感器、电流传感器电气连接，该电流传感器还与ESC单元电气连接，负责飞控系统物理层数据收发及其管理。
附图说明
图1示意性示出本实用新型的结构图。
具体实施方式
为能详细说明本实用新型的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面结合附图对本实用新型的实施方式进一步说明。
图1示例性示出本实用新型众多实施例中的一种无人机的飞控系统的实施例。该无人机的飞控系统包括主控单元1、遥控接收单元2、IMU单元3、卫星定位单元4、OSD单元5、数传单元6、ESC单元7、ADC单元8、存储单元9、人机交互单元10、24GHz Radar传感器11、空速传感器12及电流传感器13。
遥控接收单元2、IMU单元3、卫星定位单元4、OSD单元5、数传单元6、ESC单元7、ADC单元8、存储单元9及人机交互单元10分别与主控单元1电气连接。
ADC单元8与24GHz Radar传感器11、空速传感器12、电流传感器13电气连接，该电流传感器13与ESC单元7电气连接。
在一些实施例中，本实用新型还包括与所述主控单元电气连接的USB接口14。
在一些实施例中，本实用新型还包括与主控单元1电气连接的SD卡接口15。
在一些实施例中，本实用新型还包括与所述主控单元电气连接的CAN总线扩展接口16。
在一些实施例中，本实用新型还包括与所述主控单元电气连接的I2C总线接口17。
上述遥控接收单元2可以但不限于通过S-BUS接口与主控单元1电气连接。
上述IMU单元3可以但不限于通过SPI接口与主控单元1电气连接。
上述卫星定位单元4、OSD单元5、数传单元6可以但不限于通过UART接口与主控单元1电气连接。
上述卫星定位单元4可以但不限于为北斗定位单元或GPS定位单元。
上述OSD是On Screen Display的缩写，是一种在屏显示技术，其核心就是在图像上叠加文字、鼠标、图片等，使显示屏幕为用户提供更多的附加信息。在飞控系统中通过OSD单元5可以在视频/图像上叠加飞行参数(如飞行高度、速度、角度、位置、航向等等)。
IMU单元3(IMU即Inertial Measurement Unit缩写，惯性测量单元)由三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴地磁传感器(电子罗盘)和气压计(高度传感器)组成，用于检测飞机的运动方向、倾斜角、俯仰角、机头朝向以及高度参数，感知飞机姿态的变化。IMU对相关参数解算后直接采用SPI接口输出到主控单元。
空速传感器12用于检测无人机的飞行速度。
24GHz Radar传感器11使用24GHz频率来测量物体的存在，测量范围、速度/速度+方向，确定物体的接近度以及位置，从而使得无人机具备防撞功能。
电流传感器13用于监测ESC单元7和无人机电机的电流。
空速传感器12、24GHz Radar传感器11和电流传感器13所输出的电压/电流信号经ADC单元8(ADC：模数转换器即A/D转换器)转化为数字信号后通过并行总线接口送到主控单元1。
卫星定位单元4提供无人机经/纬度坐标和飞行速度向量及时间等信息经RS232-TTL电平转换为TTL电平后送到主控单元的UART串口，用于定时、定位、导航计算和控制。
数传单元6用于无人机上的远距离数据链传输，能实时传回无人机的各种数据，地面控制中心也可以通过数传模块随时发出指令，下达新的任务规划。数传单元6通过UART串口(也可以是SPI接口)与主控单元1电气连接。
遥控接收单元2用于地面操作人员手动控制，根据遥控器发出的指令飞行，遥控接收单元2通过S-BUS接口与主控单元1电气连接。
ESC单元7(ESC即Electronic Speed Control的缩写，电子调速器，简称电调)接收主控单元1的PWM(PWM：Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，根据PWM信号控制MOS管的通断，输出三相交流电，电压的大小、频率的高低以及驱动方向和进角的大小均由PWM信号决定，以此来调节无人机电动机的转速。
存储单元9包括程序存储器及数据存储器，程序存储器(FLASH)用于主控单元1存储本实用新型的运行控制程序，数据存储器(DDR)用于存储运行时的临时数据和参数。
人接交互单元10包括按钮、蜂鸣器、指示灯(如：机壁指示灯、飞控运行状态指示灯)等操作/指示部件。
本实用新型提供扩展存储介质接口，包括SD卡接口15或USB接口14，可用于记录和存储无人机大量的飞行参数。
本实用新型提供用于功能展的I2C总线接口17和CAN总线扩展接口16，以便于根据需要连接新的设备、器件，实现无人机控制、检测功能的扩展。
主控单元1是整个飞控模块的控制和处理的核心，采用具有高性价比的基于ARMCortex-M4的32位内核处理器，通过运行相应的数据采集、导航计算、遥测数据传送、故障诊断处理、应急情况处理、任务设备的控制与管理软件完成无人机的飞行控制和飞行管理功能要求。
电源管理单元18提供本实用新型内部各功能单元所需要的电源,并对各组电源和机载电池19进行管理，提高各组件的运行效率，降低电池消耗，提升飞行时间。此外电源管理单元18也负责对电池电压的监控，并将检测结果实时报告给主控单元1。
本实用新型还描述一种无人机，包括上述结构的无人机的飞控系统。
需要说明的是，上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再进行描述。
上面参照实施例对本实用新型进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人机的飞控系统，包括主控单元，其特征在于，还包括：
分别与所述主控单元电气连接的遥控接收单元、IMU单元、卫星定位单元、OSD单元、数传单元、ESC单元、ADC单元、存储单元及人机交互单元；
其中，所述ADC单元与24GHz Radar传感器、空速传感器、电流传感器电气连接，该电流传感器与所述ESC单元电气连接。
2.根据权利要求1所述的无人机的飞控系统，其特征在于，还包括与所述主控单元电气连接的SD卡接口。
3.根据权利要求1所述的无人机的飞控系统，其特征在于，还包括与所述主控单元电气连接的USB接口。
4.根据权利要求1所述的无人机的飞控系统，其特征在于，还包括与所述主控单元电气连接的I2C总线接口。
5.根据权利要求1所述的无人机的飞控系统，其特征在于，还包括与所述主控单元电气连接的CAN总线扩展接口。
6.根据权利要求1所述的无人机的飞控系统，其特征在于，所述遥控接收单元通过S-BUS接口与所述主控单元电气连接。
7.根据权利要求1所述的无人机的飞控系统，其特征在于，所述IMU单元通过SPI接口与所述主控单元电气连接。
8.根据权利要求1所述的无人机的飞控系统，其特征在于，所述卫星定位单元、OSD单元、数传单元通过UART接口与所述主控单元电气连接。
9.根据权利要求1至8任一项所述的无人机的飞控系统，其特征在于，所述卫星定位单元为北斗定位单元或GPS定位单元。
10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的无人机的飞控系统。
Priority Applications (1)
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| CN201620826094.2U CN205844907U (zh) | 2016-08-01 | 2016-08-01 | 无人机的飞控系统及无人机 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107222697A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-29 | 吉林化工学院 | 一种应用在无人机上的视频叠加模块 |
| CN108196571A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 深圳常锋信息技术有限公司 | 一种飞行控制系统、无人机及无人机系统 |
| CN114578839A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-06-03 | 思翼科技（深圳）有限公司 | 一种基于大数据的无人机路径计算系统及其方法 |
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2016
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