CN220254860U - 一种飞控装置、无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种飞控装置、无人机，属于飞控装置技术领域，以解决飞控装置复杂电磁环境中抗干扰差，可靠性低的技术问题。该飞控装置包括壳体以及设在壳体的一个端面的第一盖板，壳体内设有航插板以及多个依次间隔设置的功能板，航插板平行于第一盖板；第一盖板开设有多个供航插通过的通孔，各个航插通过航插板与相应的功能板通信连接；第一盖板的内侧还设有仓室，仓室位于供电源航插通过的通孔的区域，当航插板连接于第一盖板，第一盖板、航插板以及仓室的边框围设出密闭的空间，空间用于容置电源航插的至少部分部位和滤波器。本实用新型飞控装置用于飞行器的飞行控制，可以提升飞控系统的抗干扰性。

Description

一种飞控装置、无人机

技术领域

本实用新型涉及飞控装置技术领域，尤其涉及一种飞控装置、无人机。

背景技术

无人机以其低成本高效能、体积小、高可靠性和高安全性等优势，被广泛应用于各种领域中。传统无人机飞控系统无法满足超恶劣环境下可靠性要求。尤其对于无人机处于复杂的电磁环境中时，相关技术中的飞控装置的抗干扰性能需要进一步提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种飞控装置、无人机，以解决飞控装置复杂电磁环境中抗干扰差，可靠性低的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种飞控装置，用于飞行器的飞行控制，所述飞控装置包括壳体以及设在所述壳体的一个端面的第一盖板，所述壳体内设有航插板以及多个依次间隔设置的功能板，所述航插板平行于所述第一盖板；

所述第一盖板开设有多个供航插通过的通孔，各个所述航插通过所述航插板与相应的所述功能板通信连接；

所述第一盖板的内侧还设有仓室，所述仓室位于供电源航插通过的通孔的区域，当所述航插板连接于所述第一盖板，所述第一盖板、所述航插板以及所述仓室的边框围设出密闭的空间，所述空间用于容置所述电源航插的至少部分部位和滤波器。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述飞控装置还包括多个设在所述第一盖板的内侧的支撑柱，每个所述支撑柱凸起于所述第一盖板的高度为第一高度，所述仓室凸起于所述第一盖板的高度为第二高度，其中，所述第一高度小于或等于所述第二高度；

所述航插板通过多个连接件固定于相应的所述支撑柱。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述飞控装置还包括设在所述航插板背离所述第一盖板一侧的背板，所述航插板通过所述背板与各个所述功能板通信连接；

所述背板、所述航插板均通过所述多个连接件固定于相应的所述支撑柱。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述壳体还包括与所述第一盖板相对设置的第二盖板，所述第一盖板、所述第二盖板均可拆卸连接于所述壳体相应的端面上；

所述壳体的两个端面上分别设有环形的凹槽，每个所述凹槽的槽底延伸至所述壳体所具有的腔体；

所述第一盖板、所述第二盖板上分别形成有与相应所述凹槽配合的阶梯面。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述第一盖板的阶梯面与相应所述凹槽的槽底之间设有电磁屏蔽导电条；和/或，

所述第二盖板的阶梯面与相应所述凹槽的槽底之间设有电磁屏蔽导电条。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述航插采用带屏蔽尾端GJB599系列圆形电连接器。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述功能板包括飞控板、导航板、存储板、电源板和采集板中的一种；

所述壳体还具有相对设置的两个侧壁，所述电源板、所述导航板分别设在靠近相应侧壁的位置处；

其中，所述电源板的电源模块、所述导航板的卫星接收机分别贴合在相应的所述侧壁的内壁面。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述壳体还具有形成在所述壳体外壁面的散热槽。

根据本实用新型的至少一个实施方式，各个所述功能板靠近第二盖板的一端还设有拉拔器，每个所述拉拔器固定设置在相应所述功能板，所述拉拔器用于所述功能板从所述壳体中拉出。

本实用新型示例性实施例中提供的一个或多个技术方案中，至少可实现如下有益效果之一。

(1)本实用新型示例性实施例的飞控装置包括壳体以及设在壳体的一个端面的第一盖板，第一盖板上设置有多个通孔，航插板平行于第一盖板，多个航插通过通孔与第一盖板进行通信连接；而各个功能板依次间隔设置，其与航插板的一侧通信连接，因此，航插通过航插板与各个功能板实现了通信连接。在第一盖板的内侧靠近电源航插的区域设置有密闭的仓室，可以将滤波器以及电源航插单独进行隔离，从而可以减少电磁泄露，增加飞控装置的抗干扰以及可靠性。

(2)本实用新型示例性实施例的飞控装置中各个功能板采用依次间隔的方式排列，并在各个功能板的同一端设置平行于第一端板的航插板，使得功能板与各个航插之间的通信连接可以避免走线交叉，从而可以使得飞控装置的体积和重量减轻，有利于小型化。

第二方面，本实用新型还提供一种无人机，包括第一方面所述的飞控装置。

所述无人机相对于现有技术所具有的优势与第一方面提供的飞控装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本实用新型的实施方式的飞控装置爆炸结构示意图。

图2是根据本实用新型的实施方式的第一盖板结构示意图。

图3是根据本实用新型的实施方式的背板结构示意图。

图4是根据本实用新型的实施方式的电源板结构示意图。

图5是根据本实用新型的实施方式的壳体结构示意图。

附图标记：10、壳体；11、第一盖板；111、通孔；112、仓室；113、支撑柱；114、阶梯面；12、第二盖板；13、腔体；14、侧壁；15、凹槽；16、散热槽；151、槽底；20、航插板；30、背板；31、板对板连接器；40、航插；51、电源板；511、张紧条；512、拉拔器；52、导航板；521、卫星接收机；60a、母连接器；60b、公连接器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

随着无人机系统的发展，对小型化、集成化、模块化飞行管理系统的需求越来越紧迫。目前国内外先进航电系统应用经验表明，机载计算机一体化融合设计可以大幅减少无人机上软硬件规模。

由于无人机需要面对各种复杂恶劣的环境，需要在复杂的电磁环境中进行多任务、分布式数据处理和大容量数据存储的处理请求。相关技术中，飞控装置的抗电磁屏蔽效果差，系统可靠性不高。

针对上述问题，本实用新型示例性实施例提供的飞控装置通过在壳体的第一盖板内侧位于电源航插的区域设置处密闭的空间，将滤波器以及电源航插完全隔离开，从而减少其电磁泄露，进而提高了飞控装置的抗干扰性。

需要说明的是，本实用新型的实施方式的飞控装置不仅适用于固定翼无人机，而且还适用于旋翼无人机等，也可适用于有人驾驶的飞行器。

图1示出了本实用新型的实施方式的飞控装置爆炸结构示意图。如图1所示，飞控装置包括壳体10以及设在壳体10的一个端面的第一盖板11，壳体10内设有航插板20以及多个依次间隔设置的功能板，航插板20平行于第一盖板11；第一盖板11开设有多个供航插通过的通孔111，各个航插40通过航插板20与相应的功能板通信连接。图2示出了本实用新型的实施方式的第一盖板结构示意图。如图1和图2所示，第一盖板11的内侧还设有仓室112，仓室112位于供电源航插通过的通孔111的区域，当航插板20连接于第一盖板11，第一盖板11、航插板20以及仓室112的边框围设出密闭的空间，空间用于容置滤波器和电源航插的至少部分部位。

实际应用中，各个航插40通过相应的通孔111进入壳体10内与航插板20实现通信连接，示例性地，二者使用焊接连接固定连接在一起。而航插板20与各个功能板通信连接，从而实现了各个航插40与各个功能板之间的通信连接。在第一盖板11内侧还设有仓室112，仓室112由凸起与第一盖板11的边框组成，边框位于供电源输入航插通过的通孔111的周侧区域，第一盖板11内侧是指的第一盖板11位于壳体10所具有的内腔的一侧。当第一盖板11、航插板20固定连接时，仓室112的边框以及第一盖板11、航插板20共同围设出密闭的空间，可以供电源航插的一部分以及滤波器放置，从而实现二者与飞控装置其它部件以及壳体外部的隔绝，阻止电磁泄露。可以理解的是，上述密闭的空间的围设，是在电源航插固定在相应的通孔111之后形成的。

可以理解的是，在第一盖板11上开设一个或多个通孔111用于航插的通过，通孔111的数量根据实际需要的航插40的数量而定，在此不做进一步限定。需要说明的是，在每个通孔111的周向外侧还具有多个非螺纹孔，可以实现将各个航插40固定于第一盖板11上，例如为4个M2.5非螺纹孔。

示例性地，上述的滤波器可以为电磁兼容性(Electro Magnetic Interference，EMC)滤波模块，其具有电磁干扰(Electro Magnetic Interference，EMI)滤波功能，能够滤除10K～30M内的低频信号，使飞控装置满足CE102电源线传导发射要求。滤波器可以通过焊接的方式与航插板相连。

示例性地，上述飞控装置的对外接口，也就是各个航插，均采用带屏蔽尾端GJB599系列圆形电连接器，实现内部信号与外部信号隔离，避免信号干扰和电磁泄露，提升了飞控装置的电磁抗干扰能力；同时，该系列的电连接器通过三头螺纹快速连接，支持快拆快卸，提升了飞控装置的可维修性和可靠性。

如图2所示，上述第一盖板11上的仓室112凸起于第一盖板11的内侧面，当航插板20与第一盖板11连接固定时，航插板20会贴合在仓室112的开口上形成封盖结构，而航插板20的其它部分无法与第一盖板11进行贴合进而固定。因此，在第一盖板11的内侧还设置有多个支撑柱113用于与航插板20连接，从而形成稳定的连接结构。具体地，每个支撑柱113凸起于第一盖板11的高度为第一高度，仓室112凸起于第一盖板11的高度为第二高度，其中，第一高度与第二高度相同，也就是各个支撑柱113的顶端以及仓室112的顶端均处于同一平面上，该种实施方式可以保证航插板20与第一盖板11之间形成稳定的连接关系。示例性地，可以在每个支撑柱113上开设螺纹孔，通过连接件，例如螺钉或螺柱将航插板20固定在支撑柱113上。可以理解的是，上述支撑柱113的设置可以在第一盖板11的靠近边缘的位置，同时，可以在仓室112的内部也设置一个或多个支撑柱113用以固定航插板20，从而形成密闭的空间。

在另一可选的实施方式中，上述第一高度可以小于第二高度，由于航插板20可以贴合在仓室112的顶端开口位置，因此可以通过较长的螺钉连接的方式与相应的支撑柱113连接，并将航插板20与第一盖板11之间形成连接关系。

如图1和图3所示，本实用新型示例性实施例的飞控装置还包括设在航插板20背离第一盖板11一侧的背板30，航插板20通过背板30与各个功能板通信连接；背板30、航插板20均通过多个连接件固定于相应的支撑柱113。背板30可以作为一个中继板，将航插板20与各个功能板进行电交联以及信号交联，同时，背板30可以通过多个连接件，例如螺钉、螺柱等与相应的支撑柱113配合，将背板30、航插板20以及第一盖板11之间形成稳定的连接。

为了方便描述背板30与功能板之间的连接，下面将功能板以电源板为例进行说明，其它功能板也采用电源板类似的结构。

图4示出了本实用新型的实施方式的电源板结构示意图。如图3和图4所示，背板30上的第一连接器与航插板20形成可拆卸连接，示例性地，第一连接器可以为板对板连接器31，具体地，板对板连接器31的一部分固定设置在航插板20上，另一部分设在背板30上，两个部分相互可以插拔可以实现航插板20与背板30之间的信号交联。示例性地，背板30上设置2个板对板连接器31，具体为1.27mm间距的高密度板对板连接器。背板30上通过第二连接器与各个电源板51形成信号交联。示例性地，背板30上的第二连接器为5个CRM系列板对板连接器。需要说明的是CRM系列矩形电连接器是根据GJB1438A(MIL-C-55302)标准研制生产，可靠性好，互换性能强，具有1.905mm接点间距。上述的板对板连接器31以及CRM系列板对板连接器包含了电源、CAN总线、RS422信号、IO、Ether和模拟信号的传输。

示例性地，背板30上固定设置有CRM系列板对板连接器中的母连接器60a，而电源板51上固定设置有CRM系列板对板连接器中的公连接器60b，其中母连接器60a与公连接器60b相互匹配可以进行可拆卸连接，进而形成信号的交联。基于此，背板30一方面与航插板20形成信号交联，另一方面又与电源板51形成信号交联，从而形成了航插40与功能板之间的信号连接。由于板与板之间均采用连接器的形式，从而避免了壳体10内部的走线交联。

图5示出了本实用新型的实施方式的壳体结构示意图。如图1和图5所示，壳体10还包括与第一盖板11相对设置的第二盖板12，第一盖板11、第二盖板12均可拆卸连接于壳体10相应的端面上。第一盖板11、第二盖板12以及壳体10围设出密闭的腔体13，可以防止电磁泄露。进一步地，第一盖板11、第二盖板12分别可拆卸连接，方便飞控装置的可维护性。而为了减小第一盖板11、第二盖板12与壳体10之间的安装缝隙，减少电磁泄漏，第一盖板11与壳体10之间采用、第二盖板12与壳体10之间均采用凸台、凹槽连接的方式。

例如，如图5所示，壳体10的一个端面上设有环形的凹槽15，凹槽15的槽底151延伸至壳体10所具有的腔体13，也就是在壳体10的端面上形成截面为L形的环形凹槽15；与环形凹槽15配合的是第一盖板11的阶梯面114，如图2所示，也就是在第一盖板11的内侧沿着边缘部分具有L形截面的环形的凹陷，阶梯面114可以与环形凹槽15配合，也即第一盖板11除了阶梯面114的其它部分设置在凸台上，而凸台与壳体10所具有的腔体13相匹配，该种实施方式，使得第一盖板11与壳体10之间的安装缝隙非常小，可以做到两者的无缝连接，从而防止了电磁泄露，进而增加系统的抗电磁干扰性。

如图1所示，当第二盖板12与壳体10之间为可拆卸连接方式时，其连接方式也采用如第一盖板11与壳体10之间的可拆卸连接方式，即在第二盖板12的内侧靠近边缘的周侧设置环形凹陷，而在壳体10相应的端面上设置环形的凹槽15，该种第二盖板12与壳体10之间的连接方式的作用与第一盖板11与壳体10之间的连接方式的作用一致，在此不再赘述。

为了进一步降低飞控装置的电磁泄露问题，从而提高飞控装置的可靠性。在第一盖板11的阶梯面114与相应凹槽15的槽底151之间设有电磁屏蔽导电条；同样地，在第二盖板12的阶梯面114与相应凹槽15的槽底151之间设有电磁屏蔽导电条，进而提高电磁屏蔽效果。

本实用新型示例性实施例提供的飞控装置由于做到了小型化，需要考虑各个功能板的散热问题，以降低工作环境温度对飞控装置可靠性的影响。

例如，如图5所示，在壳体10的外壁面设置散热槽16用于散热，从而降低功能板的工作环境温度。可以理解的是，散热槽16的设置可以在壳体10的各个侧面上进行设置，散热槽16除了可以散热外，还可以降低飞控装置的重量。

为了进一步降低功能板的工作环境温度，各个功能板的设置也可以采用有利于最大程度散热的布置方式。

在一实施例中，功能板可以为包括飞控板、导航板52、存储板、电源板51和采集板。由于各个功能板依次间隔设置，其中，对于发热量较大的功能板可以靠近壳体10的侧壁进行设置以利于最大程度地散热。

如图1和图4所示，壳体10具有的两个相对设置的侧壁14，示例性地，这两个侧壁14为壳体10的顶壁以及底壁。电源板51设置在靠近顶壁的位置，其中，电源板51上的电源模块贴合在顶壁的内壁面上以达到散热的目的；而导航板52则设置在靠近底壁的位置，其中导航板52上的卫星接收机521贴合在底壁的内壁面上。该种实施方式能够最大程度地降低壳体内各个功能板的工作环境温度，保证系统的可靠性。

如图4和图5所示，本实用新型的实施方式的飞控装置的壳体10具有在相对设置的内壁上，设置一组插槽；每个功能板的至少部分部位可拆卸连接在相应的一组插槽中。该种插槽的设置，可以对功能板进行限位，并使得各个功能板以一定间隔排布。

如图4所示，为了保证电源板51在插入至相应插槽中保持固定且可快速插拔。在电源板51的侧边，也就是插入插槽的区域还设置有两个张紧条511，每个张紧条511与相应的插槽匹配，每个张紧条511用于将电源板51可拆卸连接在相应插槽中。示例性地，张紧条511可以采用市售的张紧条，其通过弹簧的收缩和展开实现电源板51的固定，通过张紧条511与相应插槽的配合，可以增加与壳体10之间的摩擦力，进而避免随着飞机晃动对接口信号的影响，进而保证整个系统的安全性，而且便于插拔可维护性好。应理解，其它功能板也具有电源板51一样的张紧条511。

在一可选的实施方式中，两个张紧条511的外侧边，也就是张紧条相互远离的两个侧边与相应功能板的侧边平齐。当张紧条511插入至相应的插槽时，张紧条511的外侧边可以与壳体的内壁面充分贴合接触，从而实现了各个功能板与壳体10之间的散热，使得电路模块的工作环境温度较低，从而降低了环境因素的影响。

考虑到各个功能板均作为外场可更换单元，可进一步提升飞控计算机维修性和可操作性，为了方便拆装。如图4所示，在各个功能板，例如电源板51，靠近第二盖板12的一端还设有拉拔器512，每个拉拔器512固定设置在电源板51，拉拔器512用于将功能板从壳体10中拉出。示例性地，拉拔器512可以通过铆接的方式固定在电源板51上。使用拉拔器512对电源板51在壳体的插槽中拆装，可便于电源板51拔出，避免CRM系列板对板连接器受力，提升连接可靠性、节省功能板的拆装维修时间。

本实用新型示例性实施例还提供一种无人机，包括上述的飞控装置。

由上可知，本实用新型示例性实施例的飞控装置保证了飞控系统抗干扰性，所有对外接口均采用隔离设计，避免外部设备对飞控系统干扰及其它设备互相串扰，同时，对于滤波器以及电源输入航插采用隔绝设置，防止了电磁泄露，进而提升了飞控系统的抗干扰性。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种飞控装置，其特征在于，用于飞行器的飞行控制，所述飞控装置包括壳体以及设在所述壳体的一个端面的第一盖板，所述壳体内设有航插板以及多个依次间隔设置的功能板，所述航插板平行于所述第一盖板；

所述第一盖板开设有多个供航插通过的通孔，各个所述航插通过所述航插板与相应的所述功能板通信连接；

所述第一盖板的内侧还设有仓室，所述仓室位于供电源航插通过的通孔的区域，当所述航插板连接于所述第一盖板，所述第一盖板、所述航插板以及所述仓室的边框围设出密闭的空间，所述空间用于容置所述电源航插的至少部分部位和滤波器。

2.根据权利要求1所述的飞控装置，其特征在于，所述飞控装置还包括多个设在所述第一盖板的内侧的支撑柱，每个所述支撑柱凸起于所述第一盖板的高度为第一高度，所述仓室凸起于所述第一盖板的高度为第二高度，其中，所述第一高度小于或等于所述第二高度；

所述航插板通过多个连接件固定于相应的所述支撑柱。

3.根据权利要求2所述的飞控装置，其特征在于，所述飞控装置还包括设在所述航插板背离所述第一盖板一侧的背板，所述航插板通过所述背板与各个所述功能板通信连接；

所述背板、所述航插板均通过所述多个连接件固定于相应的所述支撑柱。

4.根据权利要求1-3任一项所述的飞控装置，其特征在于，所述壳体还包括与所述第一盖板相对设置的第二盖板，所述第一盖板、所述第二盖板均可拆卸连接于所述壳体相应的端面上；

所述壳体的两个端面上分别设有环形的凹槽，每个所述凹槽的槽底延伸至所述壳体所具有的腔体；

所述第一盖板、所述第二盖板上分别形成有与相应所述凹槽配合的阶梯面。

5.根据权利要求4所述的飞控装置，其特征在于，所述第一盖板的阶梯面与相应所述凹槽的槽底之间设有电磁屏蔽导电条；和/或，

所述第二盖板的阶梯面与相应所述凹槽的槽底之间设有电磁屏蔽导电条。

6.根据权利要求4所述的飞控装置，其特征在于，所述航插采用带屏蔽尾端GJB599系列圆形电连接器。

7.根据权利要求1-3任一项所述的飞控装置，其特征在于，所述功能板包括飞控板、导航板、存储板、电源板和采集板中的一种或多种；

所述壳体还具有相对设置的两个侧壁，所述电源板、所述导航板分别设在靠近相应侧壁的位置处；

其中，所述电源板的电源模块、所述导航板的卫星接收机分别贴合在相应的所述侧壁的内壁面。

8.根据权利要求7所述的飞控装置，其特征在于，所述壳体还具有形成在所述壳体外壁面的散热槽。

9.根据权利要求7所述的飞控装置，其特征在于，各个所述功能板靠近第二盖板的一端还设有拉拔器，每个所述拉拔器固定设置在相应所述功能板，所述拉拔器用于所述功能板从所述壳体中拉出。

10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的飞控装置。