CN206819162U - 一种基于can总线的无人机飞控硬件系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CAN总线的无人机飞控硬件系统，包括飞控单元FCU，所述飞控单元FCU通过第一CAN总线串连有惯性组合单元IMU和GPS‑Compass模块；所述飞控单元FCU通过第二CAN总线串连有数传单元DTU、电源管理单元PMU、航行指示灯LED、电调电路ESC。所述惯性组合单元IMU内置三轴加速度计、三轴陀螺仪、气压计，提供俯仰、横滚、航向、高度等信息，通过第一CAN总线接口输出至飞控单元FCU。所述GPS‑Compass模块内置GPS模块、三轴磁力计，提供航向、经纬度坐标，通过第一CAN总线接口输出至飞控单元FCU。本实用新型通过以CAN总线为唯一的实现形式，提高了硬件系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种基于CAN总线的无
人机飞控硬件系统。
背景技术
工业无人机对可靠性要求非常高，主要原因是：1.工业无人机制造成本高，特别是固定翼无人机，如机身碳纤维材料昂贵。2.工业无人机系统复杂，整套无人机系统在交付最终用户之前，经过大量的、长时间的飞行测试。3.提高工业无人机的可靠性，便于工业无人机的推广应用。在各个环节保证与提升工业无人机的可靠性是非常必要，如从零部件采购、半成品加工、成品组装、整机测试、系统测试等管控工业无人机的质量风险，但是影响工业无人机可靠性的质量风险其绝大部分在早期阶段可以被发现纠正或者创造条件提前让其暴露出来，还会有一些风险是无法预知的，受制于不同环境因素，可能会随机出现，或受制于成本控制，后期故障暴露。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于CAN总线的
无人机飞控硬件系统，该系统内部以CAN总线为唯一的互连形式，达到了提高可靠性的目的。
本实用新型所采取的技术方案如下：
一种基于CAN总线的无人机飞控硬件系统，包括飞控单元FCU，所述飞控单元FCU通过第一CAN总线串连有惯性组合单元IMU和GPS-Compass模块；所述飞控单元FCU通过第二CAN总线串连有数传单元DTU、电源管理单元PMU、航行指示灯LED、电调电路ESC；
所述惯性组合单元IMU内置三轴加速度计、三轴陀螺仪、气压计，提供俯仰、横滚、航向、高度信息，通过第一CAN总线接口输出至飞控单元FCU；
所述GPS-Compass模块内置GPS模块、三轴磁力计，提供航向、经纬度坐标，通过第一CAN总线接口输出至飞控单元FCU；
所述数传单元DTU通过第二CAN总线接口与飞控单元FCU连接，采用无线数据传输，实现无人机系统的无线数据链路功能，与地面站或遥控器之间进行数据交互，实现远程测控无人机。
所述电源管理单元PMU通过CAN接口与飞控单元FCU连接，对无人机携带的电池能量进行管理，如电量管理、实时动态的电池电压与电流状态监测、电源故障管理；
所述航行指示灯LED通过CAN接口与飞控单元FCU连接：在可视距的范围内，提供空中无人机的飞行状态信息指示，便于地面人员及时了解无人机的飞行状态；
所述电调电路ESC通过CAN接口与飞控单元FCU连接，为无人机动力无刷电机M的驱动模块，实时地获取控制无刷电机M转速的指令；所述电调电路ESC控制无刷电机M；通过数传单元DTU接受地面控制指令，如获得航迹坐标(一组经纬度坐标、高度信息)、起飞、降落等不同飞行模式；同时，也通过通过数传单元DTU将无人机当前状态(包括电量信息、航迹信息、飞行模式等)传至地面。
更进一步，所述电调电路ESC为多个，可实现多个无刷电机、舵机等动力部件的驱动，依据机型需要，可配置出四旋翼、六旋翼等多旋翼机种型号，也可兼容固定翼飞机的舵机驱动需求；
更进一步，所述无刷电机M连接螺旋桨或舵机。
有益效果
本实用新型通过以CAN总线为唯一的实现形式，提高了硬件系统的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于CAN总线的无人机飞控硬件系统，包括飞控单元FCU，飞控单元FCU上设有两个CAN接口，惯性组合单元IMU、GPS-Compass（GPS指南针，就是在UI上显示当前位置的方位。）模块、数传单元DTU、电源管理单元PMU、航行指示灯LED、电调电路ESC上均设有一个CAN接口；
所述飞控单元FCU的其中一个CAN接口通过第一CAN总线串连惯性组合单元IMU和GPS-Compass模块的CAN接口；
所述飞控单元FCU的另一个CAN接口通过第二CAN总线串连数传单元DTU、电源管理单元PMU、航行指示灯LED和电调电路ESC的CAN接口。
所述惯性组合单元IMU内置三轴加速度计、三轴陀螺仪、气压计，提供俯仰、横滚、航向、高度等信息，通过CAN接口输出至飞控单元FCU。
所述GPS-Compass模块内置GPS模块、三轴磁力计，提供航向、经纬度坐标，通过CAN接口输出至飞控单元FCU。
所述数传单元DTU通过CAN接口与飞控单元FCU连接，采用无线数据传输，实现无线数据链路功能，与地面站或遥控器之间进行数据交互，实现远程测控无人机。
所述电源管理单元PMU通过CAN接口与飞控单元FCU连接，对无人机携带的电池能量进行管理，如电量管理、实时动态的电池电压与电流状态监测、电源故障管理等；
所述航行指示灯LED通过CAN接口与飞控单元FCU连接：在可视距的范围内，提供空中无人机的飞行状态信息指示，便于地面人员及时了解无人机的飞行状态；
所述电调电路ESC为至少4个，通过CAN接口与飞控单元FCU连接，为无人机动力无刷电机M的驱动模块，实时地获取控制无刷电机M转速的指令；所述电调电路ESC控制无刷电机M；通过数传单元DTU接受地面控制指令，如获得航迹坐标(一组经纬度坐标、高度信息)、起飞、降落等不同飞行模式。同时，也通过通过数传单元DTU将无人机当前状态(包括电量信息、航迹信息、飞行模式等)传至地面。所述无刷电机M连接螺旋桨或舵机。飞控单元FCU设有8路DO输出和8路PWM输出。
本实用新型各CAN节点均为一个独立的单元或模块，各个CAN节点的输出接口是隔离的。
Claims (3)
1.一种基于CAN总线的无人机飞控硬件系统，包括飞控单元FCU，其特征在于：所述飞控单元FCU通过第一CAN总线串连有惯性组合单元IMU和GPS-Compass模块；所述飞控单元FCU通过第二CAN总线串连有数传单元DTU、电源管理单元PMU、航行指示灯LED、电调电路ESC；
所述惯性组合单元IMU内置三轴加速度计、三轴陀螺仪、气压计，提供俯仰、横滚、航向、高度信息，通过第一CAN总线接口输出至飞控单元FCU；
所述GPS-Compass模块内置GPS模块、三轴磁力计，提供航向、经纬度坐标，通过第一CAN总线接口输出至飞控单元FCU；
所述数传单元DTU通过第二CAN总线接口与飞控单元FCU连接，采用无线数据传输；
所述电源管理单元PMU通过CAN接口与飞控单元FCU连接，对无人机携带的电池能量进行管理；
所述航行指示灯LED通过CAN接口与飞控单元FCU连接；
所述电调电路ESC通过CAN接口与飞控单元FCU连接，为无人机动力无刷电机M的驱动模块，实时地获取控制无刷电机M转速的指令；所述电调电路ESC控制无刷电机M；通过数传单元DTU接受地面控制指令，也通过通过数传单元DTU将无人机当前状态传至地面。
2.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的无人机飞控硬件系统，其特征在于：所述电调电路ESC为多个。
3.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的无人机飞控硬件系统，其特征在于：所述无刷电机M连接螺旋桨或舵机。
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| CN201720579149.9U CN206819162U (zh) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | 一种基于can总线的无人机飞控硬件系统 |
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| CN201720579149.9U CN206819162U (zh) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | 一种基于can总线的无人机飞控硬件系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206819162U true CN206819162U (zh) | 2017-12-29 |
Family
ID=60756980
Family Applications (1)
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| CN201720579149.9U Active CN206819162U (zh) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | 一种基于can总线的无人机飞控硬件系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206819162U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |