CN220254919U - 一种飞控计算机、无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种飞控计算机、无人机，属于飞控装置技术领域，以解决飞控计算机尺寸、重量大以及可维护性差的技术问题。该飞控计算机包括壳体、航插板以及多个功能板，多个功能板依次间隔设置在壳体中，每个所述功能板所在的平面均平行于第一平面；航插板所在的平面为第二平面，第二平面与第一平面相交；壳体靠近航插板的一端具有第一端板，第一端板上开设有至少一个供航插通过的通孔，航插板朝向第一端板的一侧与航插连接，航插板背离第一端板的一侧与各个功能板通信连接；各个功能板与航插板可拆卸连接。本实用新型飞控计算机用于飞行器的飞行控制，采用航插板+多功能板的形式，压缩了飞控计算机尺寸重量，提升了飞控计算机的可维修性和可操作性。

Description

一种飞控计算机、无人机

技术领域

本实用新型涉及飞控装置技术领域，尤其涉及一种飞控计算机、无人机。

背景技术

随着无人机职能拓展和任务多样化，无人机的飞控系统已无法满足超恶劣战场环境下使用需求。

相关技术中，飞控计算机硬件的结构较重、体积较大，系统的可靠性、可维护性需要进一步提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种飞控计算机、无人机，以解决飞控计算机尺寸、重量大以及可维护性差的技术问题。

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计算机，用于飞行器的飞行控制，所述飞控计算机包括壳体、航插板以及多个功能板，多个所述功能板依次间隔设置在所述壳体中，每个所述功能板平行于第一平面；

所述航插板所在的平面为第二平面，所述第二平面与所述第一平面相交；

所述壳体靠近所述航插板的一端具有第一端板，所述第一端板上开设有至少一个供航插通过的通孔，所述航插板朝向所述第一端板的一侧与所述航插连接，所述航插板背离所述第一端板的一侧与各个所述功能板通信连接；

各个所述功能板与所述航插板可拆卸连接。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述飞控计算机还包括设在所述航插板背离所述第一端板的一侧的背板，所述背板朝向所述航插板的一侧设有至少一个第一连接器，所述背板背离所述航插板的一侧设有多个第二连接器；

所述背板通过所述至少一个第一连接器与所述航插板可拆卸连接，所述背板通过所述第二连接器与相应所述功能板可拆卸连接。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述第一连接器为板对板连接器；和/或，

所述第二连接器为CRM系列电连接器。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述第一端板固定连接于所述壳体；或者，

所述第一端板可拆卸连接于所述壳体。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述壳体还具有与所述第一端板相对设置的第二端板，所述第二端板固定连接于所述壳体；或者，

所述第二端板可拆卸连接于所述壳体。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述壳体具有相对设置的两个侧壁，每个所述侧壁的内壁面形成有多个插槽，两个所述侧壁上相对设置的插槽形成一组插槽；

每个所述功能板的至少部分部位可拆卸连接在相应的一组插槽中。

根据本实用新型的至少一个实施方式，每个所述功能板还设置有两个张紧条，每个所述张紧条与相应的所述插槽匹配，每个所述张紧条用于将所述功能板可拆卸连接在相应插槽中。

根据本实用新型的至少一个实施方式，两个所述张紧条分别位于靠近所述功能板侧边的位置，每个所述张紧条的外侧面与相应所述功能板的侧边平齐；

每个所述张紧条的外侧面贴合在相应所述插槽的槽底。

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。

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计算机包括壳体、航插板以及多个功能板，其中，多个功能板依次间隔设置在壳体中且均平行于第一平面，而航插板设在壳体靠近第一端板的区域，航插板处在第二平面，第二平面与第一平面相交，也就是在壳体中，航插板设在各个多功能板同一端部附近区域，飞控计算机采用“航插板+多个功能板的形式”，而飞控计算机与外部接口的至少一个航插与航插板连接，各个功能板通过可拆卸连接的方式与航插板通信连接，使得飞控计算机壳体内部的走线可以避免交联，从而压缩了飞控计算机尺寸重量。

(2)本实用新型实施例提供的飞控计算机的各个功能板与航插板之间可拆卸连接，因此可以方便功能板与航插板之间的拆卸，可以提升飞控计算机的可维修性和可操作性。

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计算机。

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计算机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计算机爆炸结构示意图。

图2是根据本实用新型的实施方式的背板结构示意图。

图3是根据本实用新型的实施方式的功能板结构示意图。

图4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、第一端板；111、通孔；12、第二端板；13a、第一插槽；13b、第二插槽；131、槽底；14、侧壁；20、航插板；30、背板；31、板对板连接器；40、航插；50、功能板；51、张紧条；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。

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，被广泛应用于各个领域。但随着职能拓展和任务多样化，传统无人机飞控系统已无法满足超恶劣环境下完成多任务、分布式数据处理和大容量数据存储的要求。

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。

相关技术中，飞控计算机硬件重量体积较大，可维护性、可操作性等方面均需进一步提高。

针对上述问题，本实用新型示例性实施例提供的飞控计算机采用“航插板+多功能板”架构的形式，也就是航插通过航插板与多个功能板实现通信连接，避免计算机内部走线交联，减小了飞控计算机的尺寸重量，同时还可进一步提升飞控计算机的可维护性和可操作性。

需要说明的是，本实用新型的实施方式的飞控计算机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计算机爆炸结构示意图；如图1所示，飞控计算机包括壳体10、航插板20以及多个功能板50，多个功能板50依次间隔设置在壳体10中，每个功能板50平行于第一平面；航插板20所在的平面为第二平面，第二平面与第一平面相交；壳体10靠近航插板20的一端具有第一端板11，第一端板11上开设有至少一个供航插40通过的通孔111，航插板20朝向第一端板11的一侧与航插连接，航插板20背离第一端板11的一侧与各个功能板50通信连接；各个功能板50与航插板20可拆卸连接。

实际应用中，壳体10与第一端板11形成密闭的空间用于放置航插板20以及多个功能板50，保证飞控系统的抗干扰性。飞控计算机的对外接口为了避免干扰以及与其它设备互相串扰，使用航插(航空插头)进行通信，因此，在第一端板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。航插40穿过通孔后固定连接于航插板20上，例如焊接连接。需要说明的是，在每个通孔111的周向外侧还具有多个螺纹孔，可以实现将航插40固定于第一端板11上。航插板20背离第一端板11的一侧与各个功能板50通信连接，并且各个功能板50与航插板20之间的连接为可拆卸连接。示例性地，各个功能板50沿着竖直方向依次间隔分布，并通过可拆卸连接的方式与航插板20进行连接，也即航插板20设置在各个功能板50的同一端部的附近区域。航插板20所在的平面为第二平面时，各个功能板50可以平行于第一平面，第一平面与第二平面相交，示例性地，第一平面垂直于第二平面，此处的垂直并非绝对意义上的垂直，也可以具有一定的偏差。当第一平面为水平面时，第二平面为竖直面，也就是航插板20竖直设置，各个功能板50均水平放置。

由上可知，每个功能板50与航插板20之间的位置关系，以及功能板50与航插板20之间的可拆卸连接，可以避免壳体10内部走线交联，压缩了飞控计算机尺寸重量。进一步，各个功能板50均可以作为外场可更换单元，可进一步提升飞控计算机的可维修性和可操作性。

如图1所示，本实用新型的实施方式的飞控计算机与外部设备进行连接的航插可以为电源航插、信号航插、天线航插以及进气航插等。

示例性地，航插板20与各个功能板50之间的连接方式可以使用板对板连接器进行通信和电连接，此种连接方式方便插拔。应理解，航插板20还可以其它的连接方式与各个功能板50之间形成连接。

举例来说，飞控计算机还包括设在航插板20背离第一端板11的一侧的背板30，背板30朝向航插板20的一侧设有至少一个第一连接器，背板30背离航插板20的一侧设有多个第二连接器；背板30通过至少一个第一连接器与航插板20可拆卸连接，背板30通过第二连接器与相应功能板50可拆卸连接。

上述背板30可以作为一个中继模块来实现航插板20与各个功能板50之间的通信和电连接，同时，背板30还可以作为固定装置，将背板30、航插板20和第一端板11固定连接在一起。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功能板50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。

图2示出了本实用新型的实施方式的背板结构示意图，图3示出了本实用新型的实施方式的功能板结构示意图。如图2和图3所示，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，而功能板50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，另一方面又与各个功能板50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。

可以理解的是，上述背板30上的各个连接器的数量可以根据实际信号传递的需求以及功能板数量的需求而定，在某些实施例中不做进一步限定。

如图1所示，本实用新型的实施方式的飞控计算机的壳体10具有第一端板11以及与第一端板11相对设置的第二端板12。考虑到提升飞控计算机的可维修性和可操作性以及密闭抗干扰性，第一端板11、第二端板12以可拆卸或者固定的方式连接在壳体10的端面上。

例如，第一端板11可拆卸连接在壳体10的端面，可拆卸连接可以为螺钉连接。该种实施方式，考虑飞控计算机密闭抗干扰性，第二端板12可以固定的方式连接在壳体10相应的端面上，例如与壳体10一体成型；而考虑飞控计算机的可维护性，则第二端板12可以与第一端板11相同的可拆卸连接方式连接在壳体10相应的端面上。

在另一可选的实施方式中，当第二端板12以可拆卸连接方式连接在壳体10相应的端面上时，第一端板11可以固定连接的方式连接在壳体10相应的端面上，例如第一端板11与壳体10一体成型，从而保证飞控计算机密闭抗干扰性。

图4示出了本实用新型的实施方式的壳体结构示意图。如图4所示，本实用新型的实施方式的飞控计算机的壳体10具有相对设置的两个侧壁14，每个侧壁14的内壁面形成有多个插槽，两个侧壁14上相对设置的插槽形成一组插槽；每个功能板50的至少部分部位可拆卸连接在相应的一组插槽中。

实际应用中，插槽的形成可以为与壳体10一体成型，也可以在壳体10的内壁面上形成多个凸条，进而凸条之间形成插槽。在壳体10的两个侧壁14上形成插槽一一对应，如图4所示，在一侧壁14上形成第一插槽13a，在另一侧壁14上形成第二插槽13b，其中，第一插槽13a与第二插槽13b相对设置形成一组插槽，其它插槽也相同，均形成一组插槽。上述每个功能板50可以从一组插槽的一端插入至该组插槽中，也即功能板50的两个侧边分别嵌入至相应的插槽中。该种插槽的设置，可以对功能板50进行限位，并使得各个功能板50以一定间隔排布。

如图3所示，为了保证每个功能板50在插入至相应插槽中保持固定且可快速插拔。在每个功能板50的侧边，也就是插入插槽的区域还设置有两个张紧条51，每个张紧条51与相应的插槽匹配，每个张紧条51用于将功能板50可拆卸连接在相应插槽中。示例性地，张紧条51可以采用市售的张紧条，其通过弹簧的收缩和展开实现功能板50的固定，通过张紧条51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。

在一可选的实施方式中，如图3和图4所示，两个张紧条51分别位于靠近功能板50侧边的位置，每个张紧条51的外侧面与相应功能板50的侧边平齐；每个张紧条51的外侧面贴合在相应插槽的槽底131。示例性地，插槽的槽底131可以为壳体10的侧壁14的内壁面，两个张紧条51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50的侧边平齐。当张紧条51插入至相应的插槽时，张紧条51的外侧边可以与侧壁14的内壁面充分贴合接触，从而实现了各个功能板50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。

示例性地，上述功能板50可以为飞控板、导航板、存储板、电源板和采集板中的一种。由于各个功能板50上的张紧条51为通用的部件，因此，各个功能板50在壳体10中的排布位置可以根据实际需要而定。各个功能板的具体功能实现可根据实际需要进行不同的芯片组合。

例如，为了保证飞控计算机的可靠性，飞控板、电源板均采用通道双余度设计，飞控板内部包含了2块相同的MCU芯片、2个相同的供电电路、2个相同的逻辑电路以及2个相同的接口电路；而电源板则包含了2块相同的DCDC隔离电压模块以及2个相同的电源监控电路。

示例性地，存储板为大容量存储板集成非易失存储模块，其通过422接口获取飞行状态数据，通过10/100M网口读取数据。

示例性地，导航板集成了MCU芯片、卫星接收机模块以及动静气压采集芯片等。

本实用新型示例性实施例还提供一种无人机，包括上述的飞控计算机。

由上可知，本实用新型示例性实施例的飞控计算机不仅实现了对于尺寸重量的压缩，还实现了各个功能模块在外场中的可更换性，进而提升可维护性和可操作性。同时，还提高了各个功能部件在壳体中的固定效果，而且降低了电路模块的工作环境温度，减少了环境温度的影响。

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)

1.一种飞控计算机，其特征在于，用于飞行器的飞行控制，所述飞控计算机包括壳体、航插板以及多个功能板，多个所述功能板依次间隔设置在所述壳体中，每个所述功能板所在的平面均平行于第一平面；

所述航插板所在的平面为第二平面，所述第二平面与所述第一平面相交；

所述壳体靠近所述航插板的一端具有第一端板，所述第一端板上开设有至少一个供航插通过的通孔，所述航插板朝向所述第一端板的一侧与所述航插连接，所述航插板背离所述第一端板的一侧与各个所述功能板通信连接；且各个所述功能板与所述航插板可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的飞控计算机，其特征在于，所述飞控计算机还包括设在所述航插板背离所述第一端板的一侧的背板，所述背板朝向所述航插板的一侧设有至少一个第一连接器，所述背板背离所述航插板的一侧设有多个第二连接器；

所述背板通过所述至少一个第一连接器与所述航插板可拆卸连接，所述背板通过所述第二连接器与相应所述功能板可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的飞控计算机，其特征在于，所述第一连接器为板对板连接器；和/或，

所述第二连接器为CRM系列电连接器。

4.根据权利要求1所述的飞控计算机，其特征在于，所述第一端板固定连接于所述壳体；或者，

所述第一端板可拆卸连接于所述壳体。

5.根据权利要求2所述的飞控计算机，其特征在于，所述壳体还具有与所述第一端板相对设置的第二端板，所述第二端板固定连接于所述壳体；或者，

所述第二端板可拆卸连接于所述壳体。

6.根据权利要求1所述的飞控计算机，其特征在于，所述壳体具有相对设置的两个侧壁，每个所述侧壁的内壁面形成有多个插槽，两个所述侧壁上相对设置的插槽形成一组插槽；

每个所述功能板的至少部分部位可拆卸连接在相应的一组插槽中。

7.根据权利要求6所述的飞控计算机，其特征在于，每个所述功能板还设置有两个张紧条，每个所述张紧条与相应的所述插槽匹配，每个所述张紧条用于将所述功能板可拆卸连接在相应插槽中。

8.根据权利要求7所述的飞控计算机，其特征在于，两个所述张紧条分别位于靠近所述功能板侧边的位置，每个所述张紧条的外侧面与相应所述功能板的侧边平齐；

每个所述张紧条的外侧面贴合在相应所述插槽的槽底。

9.根据权利要求1-8任一项所述的飞控计算机，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。

10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的飞控计算机。