CN209176917U - 一种无人机动力系统转发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机动力系统转发装置，包括：设备盒，设备盒上设有多个动力系统设备接口和多个飞控机接口，多个动力系统设备接口用于与对应的动力系统设备连接，多个飞控机接口用于与飞控机连接；控制板，控制板上设有控制器、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块；多个动力系统设备通讯模块用于通过对应的动力系统设备接口接收对应的动力系统设备的数据并发送至控制器，并将控制器的指令通过对应的动力系统设备接口发送至对应的动力系统设备；多个飞控机通讯模块用于通过对应的飞控机接口接收飞控机的指令并发送至控制器，并将控制器的数据通过对应的飞控机接口发送至飞控机。本实用新型提高了数据的传输速度。

Description

一种无人机动力系统转发装置

技术领域

本实用新型属于无人飞行器技术领域，更具体地，涉及一种无人机动力系统转发装置。

背景技术

无人机动力系统包括燃油系统，涡轮整压系统，发动机监控系统，螺旋桨控制系统等，每个系统设备均具有各自的控制监控系统设备，分别为燃油控制器，涡轮整压控制器，发动机监测控制器以及螺旋桨控制器。目前的架构是每个系统设备的控制器单独与飞控机通讯，这种方法造成了复杂的飞机内部线缆布线，提高了飞机可靠性要求高，同时无法进行系统扩展。

因此，如何简化动力系统设备与飞控机通讯的线缆布线，提高系统扩展性成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种简化动力系统设备与飞控机通讯的线缆布线且提高系统扩展性的无人机动力系统转发装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种无人机动力系统转发装置，包括：

设备盒，所述设备盒上设有多个动力系统设备接口和多个飞控机接口，所述多个动力系统设备接口用于与对应的动力系统设备连接，所述多个飞控机接口用于与飞控机连接；

控制板，所述控制板安装于所述设备盒内，所述控制板上设有控制器、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块，所述控制器分别与所述多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接，所述多个动力系统设备通讯模块分别与对应的动力系统设备接口连接，所述多个飞控机通讯模块分别与对应的飞控机接口连接；

其中，所述多个动力系统设备通讯模块用于通过对应的动力系统设备接口接收对应的动力系统设备的数据并发送至所述控制器，并将所述控制器的指令通过对应的动力系统设备接口发送至对应的动力系统设备；

所述多个飞控机通讯模块用于通过对应的飞控机接口接收所述飞控机的指令并发送至所述控制器，并将所述控制器的数据通过对应的飞控机接口发送至所述飞控机。

优选的，所述动力系统转发装置还包括：上封板，所述上封板通过螺钉固定于所述设备盒上。

优选的，所述设备盒通过螺栓安装于无人机机舱内。

优选的，所述控制板还包括防静电模块，所述防静电模块连接在所述多个动力系统设备接口和所述多个飞控机接口与所述多个动力系统设备通讯模块和所述多个飞控机通讯模块之间。

优选的，所述控制板还包括电源模块，所述电源模块分别与所述控制器、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接。

优选的，所述控制板还包括电源防反接模块，所述电源防反接模块与所述电源模块连接。

优选的，所述多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块为RS422串口芯片。

优选的，所述RS422接口被设置为隔离串口模式。

优选的，所述多个动力系统设备接口包括燃油设备接口、涡轮整压系统设备接口、发动机监控系统接口、螺旋桨控制系统接口。

优选的，所述多个飞控机通讯模块包括：主飞控机接口、备用飞控机接口。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的无人机动力系统转发装置实现了将接收多个动力系统设备的数据，并将多个动力系统设备的数据上传到飞控机，接收飞控机下发的数据，并将飞控机的数据下发到指定的动力系统设备，实现路多个动力设备数据的并行传输以及数据上传至飞控机和数据下发到的并行传输，简化了飞行器的线缆布线，提高了数据的传输速度，提高了系统的可靠性，同时提高了系统的扩展性。

本实用新型的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的附图标记通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的无人机动力系统转发装置的剖视图。

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的无人机动力系统转发装置的连接示意图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的无人机动力系统转发装置的俯视图。

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的无人机动力系统转发装置的控制板原理。

附图标记说明：

1、飞控机；2、无人机动力系统转发装置；3、飞控机主通信线缆；4、飞控机备用通信线缆；5、燃油系统设备；6、涡轮整压系统设备；7、发动机监控系统设备；8、螺旋桨控制系统设备；9、控制板；10、上封板；11、设备盒；12、控制器；13、燃油系统设备通讯模块；14、涡轮整压系统设备通讯模块；15、发动机监控系统设备通讯模块；16、螺旋桨控制系统设备通讯模块；17、飞控机主通讯模块；18、飞控机备用通讯模块；19、电源防反接模块；20、电源模块；200、DC-DC电源模块；201、3.3V电源模块；202、1.5V电源模块；23、FLASH芯片；24、控制板第一接口；25、控制板第二接口；26、防静电模块。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施例。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的一种无人机动力系统转发装置，包括：

设备盒，设备盒上设有多个动力系统设备接口和多个飞控机接口，多个动力系统设备接口用于与对应的动力系统设备连接，多个飞控机接口用于与飞控机连接；

控制板，控制板安装于设备盒内，控制板上设有控制器、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块，控制器分别与多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接，多个动力系统设备通讯模块分别与对应的动力系统设备接口连接，多个飞控机通讯模块分别与对应的飞控机接口连接；

其中，多个动力系统设备通讯模块用于通过对应的动力系统设备接口接收对应的动力系统设备的数据并发送至控制器，并将控制器的指令通过对应的动力系统设备接口发送至对应的动力系统设备；

多个飞控机通讯模块用于通过对应的飞控机接口接收飞控机的指令并发送至控制器，并将控制器的数据通过对应的飞控机接口发送至飞控机。

具体地，控制板通过螺栓安装于设备盒的专用连接点上，并采用点胶的方式对其进行加固处理。多个动力系统设备分别连接至设备盒上的多个动力系统设备接口上，动力系统设备接口再分别与对应的控制板上的多个动力系统设备通讯模块连接，多个动力系统设备通讯模块连接再连接至控制器，控制器和多个飞控机通讯模块连接，多个飞控机通讯模块和对应的设备盒上的飞控机接口连接，多个飞控机接口分别与飞控机的主通信单元和备用通信单元连接。

多个动力系统设备的数据通过对应的设备盒上的动力系统设备接口并行传输至控制板上的对应的动力系统设备通讯模块，再经对应的动力系统设备通讯模块的电平转换并行传输至控制器，控制器将多个动力系统上设备的数据通过轮询的方式将数据并行传输至多个飞控机通讯模块，经由多个飞控机通讯模块的电平转换通过设备盒上对应的飞控机接口并行上发至飞控机的主通信单元和备用通信单元。飞控机的主通信单元和备用通信单元的数据通过设备盒上对应的飞控机接口并行传输至对应的飞控机通讯模块，经对应的飞控机通讯模块的电平转换并行传输至控制器，控制器对飞控机的数据进行解析，通过标志位确定指定的动力系统设备，将数据传输至指定的动力系统设备通讯模块，在指定的动力系统设备通讯模块经过电平转换通过设备盒上对应的动力系统设备接口下发至的对应的动力系统设备。多个飞控机通讯模块口之间，多个动力系统设备通讯模块之间均为全并行结构，控制器数据的上传和下发之间也为全并行结构，相互无影响和耦合。

根据示例性的实施方式的无人机动力系统转发装置接收多个动力系统设备的数据，并将多个动力系统设备的数据上传到飞控机，接收飞控机下发的数据，并将飞控机的数据下发到指定的动力系统设备，实现路多个动力设备数据的并行传输以及数据上传至飞控机和数据下发到指定动力设备系统的并行传输，简化了飞行器的线缆布线，提高了数据的传输速度，提高了系统的可靠性，同时提高了系统的扩展性。

作为优选方案，动力系统转发装置还包括：上封板，上封板通过螺钉固定于设备盒上。

具体的，上封板通过环绕8个螺钉将设备盒密封，设备盒同上封板之间通过导电垫进行连接，实现机械密封和电气隔离，确保设备盒实现等电势形成良好的屏蔽效果。

作为优选方案，设备盒通过螺栓安装于无人机机舱内。

具体的，设备盒通过螺栓固定于无人机的机仓内。

作为优选方案，控制板还包括防静电模块，防静电模块连接在多个动力系统设备接口和多个飞控机接口与多个动力系统设备通讯模块和多个飞控机通讯模块之间。

具体的，设备盒上的多个动力系统设备接口分别与控制板接口对应连接，控制板接口连接至控制板上的防静电模块，防静电模块分别与多个动力系统设备通讯模块连接；设备盒上的多个飞控机接口与控制板接口对应连接，控制板接口连接至控制板上的防静电模块，防静电模块分别与多个飞控机通讯模块连接。

作为优选方案，控制板还包括电源模块，电源模块分别与控制器、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接。

具体的，电源模块包括DC-DC电源模块、3.3V电源模块、1.5V电源模块，经过DC-DC电源模块获得5V数字电源同时完成内部电源同无人机飞行器供电电源的隔离任务，经过3.3V电源模块和1.5V电源模块分别获得3.3V和1.5V电源，分别根据需要连接至控制器、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接。

作为优选方案，控制板还包括电源防反接模块，电源防反接模块与电源模块连接。

具体的，设备盒上的多个飞控机接口还包括电源接口，无人机飞行器的供电通过设备盒上的多个飞控机接口连接至控制板接口，控制板接口将外部电源引入设备盒内部，通过防反接模块对电源进行防反接处理后进入电源模块。

作为优选方案，多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块为RS422串口芯片。

具体的，多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块均为RS422芯片，通讯波特率均为19200bps，此外各个RS422芯片接口波特率可以单独配置，相互无耦合关联。

作为优选方案，RS422接口被设置为隔离串口模式。

作为优选方案，多个动力系统设备接口包括燃油设备接口、涡轮整压系统设备接口、发动机监控系统接口、螺旋桨控制系统接口。

作为优选方案，多个飞控机通讯模块包括：主飞控机接口、备用飞控机接口。

实施例

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的无人机动力系统转发装置的剖视图。图2示出了根据本实用新型的一个实施例的无人机动力系统转发装置的连接示意图。图3示出了根据本实用新型的一个实施例的无人机动力系统转发装置的俯视图。图4示出了根据本实用新型的一个实施例的无人机动力系统转发装置的控制板原理。

结合图1、图2、图3和图4所示，该无人机动力系统转发装置，包括：

设备盒11，设备盒11上设有多个动力系统设备接口和多个飞控机接口，多个动力系统设备接口用于与对应的动力系统设备连接，多个飞控机接口用于与飞控机1连接；

控制板9，控制板9安装于设备盒11内，控制板9上设有控制器12、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块，控制器12分别与多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接，多个动力系统设备通讯模块分别与对应的动力系统设备接口连接，多个飞控机通讯模块分别与对应的飞控机接口连接；

其中，多个动力系统设备通讯模块用于通过对应的动力系统设备接口接收对应的动力系统设备的数据并发送至控制器12，并将控制器12的指令通过对应的动力系统设备接口发送至对应的动力系统设备；

多个飞控机通讯模块用于通过对应的飞控机接口接收飞控机1的指令并发送至控制器12，并将控制器12的数据通过对应的飞控机接口发送至飞控机1。

其中，动力系统转发装置还包括：上封板10，上封板10通过螺钉固定于设备盒11上。

其中，设备盒11通过螺栓安装于无人机机舱内。

其中，控制板9还包括防静电模块26，防静电模块26连接在多个动力系统设备接口和多个飞控机接口与多个动力系统设备通讯模块和多个飞控机通讯模块之间。

其中，控制板9还包括电源模块，电源模块分别与控制器12、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接。

其中，控制板9还包括电源防反接模块19，电源防反接模块19与电源模块连接。

其中，多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块为RS422串口芯片。

其中，RS422接口被设置为隔离串口模式。

其中，多个动力系统设备接口包括燃油设备接口、涡轮整压系统设备接口、发动机监控系统接口、螺旋桨控制系统接口。

其中，多个飞控机通讯模块包括：主飞控机接口、备用飞控机接口。

该无人机动力系统转发装置的工作过程如下：

多个动力系统设备的数据通过对应的设备盒10上的动力系统设备接口并行传输至控制板上的控制板第一接口24，经由控制板第一接口24传输至防静电模块26，由防静电模块26出来，传输至对应的动力系统设备通讯模块，再经对应的动力系统设备通讯模块的电平转换并行传输至控制器12，控制器12将多个动力系统上设备的数据通过轮询的方式将数据并行传输至多个飞控机通讯模块，经由多个飞控机通讯模块的电平转换传输至防静电模块26，经由防静电模块26传输至控制板第二接口25，通过控制板第二接口25传输至设备盒上对应的飞控机接口并行上发至飞控机的主通信单元和备用通信单元。飞控机的主通信单元和备用通信单元的数据通过设备盒11上对应的飞控机接口并行传输至控制板第二接口25，经由控制板第二接口25传输至防静电模块16，经由防静电模块26传输至对应的飞控机通讯模块，经对应的飞控机通讯模块的电平转换并行传输至控制器12，控制器12对飞控机1的数据进行解析，通过标志位确定指定的动力系统设备，将数据传输至指定的动力系统设备通讯模块，在指定的动力系统设备通讯模块经过电平转换传输至防静电模块26，经由防静电模块26传输至控制板第一接口24，通过控制板第一接口24传输至设备盒11上对应的动力系统设备接口，再下发至的对应的动力系统设备。

无人机飞行器的供电通过设备盒11上的多个飞控机接口连接至控制板第二接口25，控制板第二接口25将外部电源引入设备盒内11部，通过防反接模块19对电源进行防反接处理后进入电源模块20，电源模块20包括DC-DC电源模块200、3.3V电源模块201、1.5V电源模块202，经过DC-DC电源模块200获得5V数字电源同时完成内部电源同无人机飞行器供电电源的隔离任务，经过3.3V电源模块201和1.5V电源模块202分别获得3.3V和1.5V电源，分别根据需要连接至控制器12、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种无人机动力系统转发装置，其特征在于，所述动力系统转发装置包括：

设备盒，所述设备盒上设有多个动力系统设备接口和多个飞控机接口，所述多个动力系统设备接口用于与对应的动力系统设备连接，所述多个飞控机接口用于与飞控机连接；

控制板，所述控制板安装于所述设备盒内，所述控制板上设有控制器、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块，所述控制器分别与所述多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接，所述多个动力系统设备通讯模块分别与对应的动力系统设备接口连接，所述多个飞控机通讯模块分别与对应的飞控机接口连接；

其中，所述多个动力系统设备通讯模块用于通过对应的动力系统设备接口接收对应的动力系统设备的数据并发送至所述控制器，并将所述控制器的指令通过对应的动力系统设备接口发送至对应的动力系统设备；

所述多个飞控机通讯模块用于通过对应的飞控机接口接收所述飞控机的指令并发送至所述控制器，并将所述控制器的数据通过对应的飞控机接口发送至所述飞控机。

2.根据权利要求1所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述动力系统转发装置还包括：上封板，所述上封板通过螺钉固定于所述设备盒上。

3.根据权利要求1所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述设备盒通过螺栓安装于无人机机舱内。

4.根据权利要求1所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述控制板还包括防静电模块，所述防静电模块连接在所述多个动力系统设备接口和所述多个飞控机接口与所述多个动力系统设备通讯模块和所述多个飞控机通讯模块之间。

5.根据权利要求1所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述控制板还包括电源模块，所述电源模块分别与所述控制器、多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块连接。

6.根据权利要求5所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述控制板还包括电源防反接模块，所述电源防反接模块与所述电源模块连接。

7.根据权利要求1所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述多个动力系统设备通讯模块、多个飞控机通讯模块为RS422串口芯片。

8.根据权利要求7所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述RS422接口被设置为隔离串口模式。

9.根据权利要求1所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述多个动力系统设备接口包括燃油设备接口、涡轮整压系统设备接口、发动机监控系统接口、螺旋桨控制系统接口。

10.根据权利要求1所述的动力系统转发装置，其特征在于，所述多个飞控机通讯模块包括：主飞控机接口、备用飞控机接口。