[实用新型]浮空气球飞行器伺服控制单元及伺服系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞行器领域，尤其涉及浮空气球飞行器伺服控制单元及伺服系统。 

背景技术

浮空气球飞行器是运行在临近空间（高度为20km～100km空间区域），能长时间进行侦察、监视和通信的无人飞行器。浮空气球飞行器作为战略侦察手段，运行在敌方战区上空而不易被敌方防空监视系统发现，从而为作战指挥官提供不间断的监视情报，增强对战场情况的掌控能力。为了精确控制飞行器的飞行航向和发送遥控数据，确保通信链路畅通，需要研制专门的伺服系统来对飞行器进行实时控制和数据传输，目前国内在该领域的研究还处于探索阶段。

现有的伺服系统大多应用于“静中通”、“动中通”、飞机跟踪等场合，对浮空气球飞行器这样的球体目标进行实时跟踪并传输控制命令还尚未实现。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种浮空气球飞行器伺服控制单元和伺服系统。

所述浮空气球飞行器伺服控制单元包含伺服控制板、三维电子罗盘、GPS接收机及天线、驱动器、电源模块。其中，伺服控制板输入端连接电源模块、GPS接收机及天线、三维电子罗盘;伺服控制板输出端连接驱动器。伺服控制板包含嵌入式芯片PIC24FJ256DA206（厂家：MICROCHIP），所述驱动器包括方位驱动器和俯仰驱动器。

使用上述浮空气球飞行器伺服控制单元的伺服系统，包含用于安装所述浮空气球飞行器伺服控制单元的转台底座、执行电机、转动机构、天线安装部，其中所述转动机构通过执行电机连接到转台底座，所述执行电机与驱动器连接。所述天线安装部安装在转动机构上。所述天线安装部内安装有全向天线和定向天线。

本实用新型使用时，伺服系统的天线安装部内的天线接收目标的GPS信息，并传给控制单元，控制单元通过驱动器驱动执行电机，转动结构被执行电机带动，完成目标的实时跟踪。

附图说明

图1为浮空气球伺服系统控制单元整体框图。

图2为伺服系统示意图。

具体实施方式

如图1所示，本浮空气球伺服系统控制单元主要包括伺服控制板、三维电子罗盘、GPS接收机及天线、方位驱动器、俯仰驱动器、24V直流电源模块、电压转换电路（图1中未示出）。使用过程中，伺服控制板还和上位机连接。

所述GPS接收机及天线、三维电子罗盘与伺服控制板输入端连接，向伺服控制板传递相关信息。24V直流电源模块的电压通过电压转换电路转换为12V、5V电压后连接到伺服控制板的电压输入端。

方位驱动器、俯仰驱动器接收伺服控制板输出信号，并驱动控制系统中与之连接的执行电机做出相应动作。

伺服控制板以嵌入式芯片PIC24FJ256DA206为控制核心，具有高性能、处理速度快、外设功能强大等特点，为系统开发提供了优异的平台。

根据上述的浮空气球伺服系统控制单元，本实用新型设计了一种伺服系统。如图2所示，该系统包含用于安装浮空气球飞行器伺服控制单元的转台底座1及与其通过执行电机连接的转动机构2、天线安装部3。所述天线安装部3安装在转动机构2上。所述系统使用过程中，伺服控制单元对天线安装部的天线接收到的信号进行分析，并通过执行电机驱动转动结构2做出相应的方位移动或者俯仰动作，使天线对准气球，从而完成对目标的跟踪。

实际运用中，为了操作简便，与伺服控制板连接的上位机设有远程监控软件，用户可以手动控制天线的转动到指定位置。

本实用新型很好的解决了浮空气球飞行器领域的伺服跟踪问题，确保了地面端对气球航向的精确控制，并且具有操作简易、重量体积小、跟踪实时等优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。