[发明专利]一种自动驾驶飞行控制系统

说明书

技术领域

本发明属于无人机自动控制技术领域，涉及多传感器数据采集、扩展卡尔曼滤波、自适应伺服机构控制技术，具体涉及一种自动驾驶飞行控制系统。

背景技术

无人机飞行控制系统在我国已有几十年的发展历史，但是由于我国研发无人机起步晚、基础差、相关技术储备和人才储备较少，加之国外在关键技术方面对我国的限制，使得我国在无人机飞行控制系统的研发方面与欧美俄等国家有较大差距。

从用途上分无人机飞行控制系统主要有军用和民用两大类，目前无人机系统的研究以军用无人机为主。在民用上，无人机也正在发挥巨大的作用。在气象、城市规划、航拍、农牧林业等方面无人机已被大量采用，其高科技的技术含量正在成为提高国民经济新的增长点。

在欧美等发达国家，无人机飞行控制系统已经形成规模化、产业化。而在我国，相关研发还处在初期的研制阶段，研发规模小，技术落后，研发人才较少。随着我国科学技术的快速发展和国民经济迅速提高，政府和军方对无人机的研发投入也不断加大，但这仍然无法满足我国对各种档次无人机飞控系统的大量需求。

随着人们对无人机用途的进一步认识，民用无人机系统逐渐进入市场。民用无人机由于存在可靠性﹑费用以及相关政策上的限制，目前在整个国际市场上所占的份额仍较小，预计未来十几年内民用无人机约占全球飞机市场总额的1%-3%。

目前已有多款无人机飞行控制系统被广泛用于民用科学研究领域，成果已成功在国家重大工程、抗震救灾、数字城市建设、新农村建设等方面进行了广泛应用，取得了良好的经济和社会效益。我国已有多家单位的多款无人机系统通过了国家测绘局组织的基于低空无人飞行器的航测遥感系统产品科技成果鉴定，其中一款为微型手掷式，七款为小型固定翼、一款为直升机、两款为飞艇，但仍没有转化为生产力，没有形成规模化生产的能力，成功采用弹射起飞方式的还没有，这样在滑跑条件较差的山区不太适应。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动驾驶飞行控制系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种自动驾驶飞行控制系统，包括飞控板、与飞控板进行遥控遥测双向通信的电台、接收飞控板伺服控制指令的伺服机构、向飞控板传递手动控制指令的接收机、向接收机传送遥控手动控制指令的遥控器；

其中，飞控板进一步包括中央处理模块、与中央处理模块进行双向通信的通讯模块、与中央处理模块进行双向通信的传感器模块及接收中央处理模块指令的伺服输出模块，

所述飞控板中的通讯模块接收接收机的信息指令，同时，通讯模块与电台之间进行双向通讯；所述电台与自动驾驶飞行控制系统外的地面控制系统进行双向通信；所述飞控板中的伺服输出模块向伺服机构发送伺服信息。

而且，所述传感器模块进一步包括两组气压传感器、一组GPS模块、一组惯性测量模块；

其中，所述两组气压传感器均采用MS5534C芯片，两组气压传感器中，一组采集大气动压，另一组采集大气静压；

其中，所述GPS模块采用的型号为NEO-5Q；

其中，所述惯性测量模块采用的型号为ADIS16365；

而且，所述中央处理模块采用型号为AT91RM9200的处理器，采用ARM920T内核，最高工作频率180MHz，处理性能可达200MIPS。

而且，所述伺服输出模块采用74ALVC16245作为输出驱动器，支持16路输入/输出通道，通过该驱动器，直接驱动舵机、电子开关或继电器，实现对无人机的控制。

而且，所述通信模块采用USART接口，MAX3243作为RS232电平转换芯片，实现TTL电平和RS232电平的相互转换，串口通信波特率为38400bps，数据位8位，停止位1位，通信模块通过无线链路接收遥控指令，发送无人机遥测数据到地面控制系统，实现飞行控制系统与地面控制系统的数据交互。

而且，所述无线电台作为飞行控制系统和地面控制系统之间的无线传输链路，实现了对无人机系统的遥测和遥控，电台接口采用的数据传输协议为RS232或RS422，传输模式为双工或半双工，传输速率不小于38400bps。

而且，所述遥控器和接收机频率相同，控制通道包括副翼通道、方向通道、升降通道、油门通道、自动/手动切换通道、襟翼通道和任务通道。

而且，所述遥控器以PCM方式发送摇杆控制指令，接收机接收后，发送给飞控板，通过飞控板控制无人机伺服机构作动，实现地面操作人员对无人机的手动控制。

本发明的优点和积极效果是：