[实用新型]一种小型智能化无人机飞控导航系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞机导航系统应用技术领域，尤其是一种小型智能化无人机飞控导航系统。

背景技术

    随着高新技术在武器装备上的广泛应用，无人机的研制正在取得突破性的进展。世界上最近发生的几次局部战争，凸现出无人机在军事上的实用性。然而，飞控导航系统作为无人机的大脑和神经，在无人机的任务过程中扮演着关键角色。如何设计高可靠和智能化的飞控导航系统，是无人机设计师的终极目标。

    目前，国内在起飞重量不超过300kg级的无人机上，飞行控制系统多采用PC104计算机结构或基于单片机两种分立式方案，重量重，体积大，集成化能力差。无人机的飞行控制主要采取两种形式：第一种是采取预先编制的控制程序，来自动控制飞行；第二种是由设置在地面、空中或舰船上的遥控指挥站来指挥。

实用新型内容

现有技术不能满足人们的需要，为弥补现有技术不足，本实用新型旨在提供一种小型智能化无人机飞控导航系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种小型智能化无人机飞控导航系统，整个无人机系统至少包括GPS/GLONASS接收天线及接收机、机载姿态传感器、无线电接收系统、DSP机载计算机和执行机构；所述GPS/GLONASS接收天线及接收机、机载姿态传感器和无线电接受系统分别与DSP机载计算机连接；所述执行机构与DSP机载计算机连接，所述机载姿态传感器包括机载高度传感器、空速航向和姿态角传感器。

    进一步的，所述的一种小型智能化无人机飞控导航系统，其特征在于：飞控/导航系统分为飞控/导航组合、空速管、驱动信号放大器、伺服舵机四部分；飞控/导航组合一方面用于导航和任务控制以及地面控制站的通讯，另一方面用于飞机的飞行控制和增稳控制；伺服舵机的控制由飞控DSP采用PWM脉宽调制波来实现。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该无人机系统应首先具备完整的惯性系统和定位系统，具有完备的飞行任务管理功能并保证不同飞行指令下的多模式的飞行控制能力，以便在人机交互的同时对飞机的稳定进行控制；此外，整个系统重量和体积较小，硬件电路设计力求简捷和直接，可靠性较强。

附图说明

图1为本实用新型的无人机功能结构简图；

图2为本实用新型的定位与导航系统结构示意图；

图3为本实用新型无人机导航与飞控的关系示意图；

图4为本实用新型的飞控系统软件顶层设计示意图；

图5为本实用新型的飞控决策控制关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1~5，本实用新型实施例中，一种小型智能化无人机飞控导航系统，整个无人机系统至少包括GPS/GLONASS接收天线及接收机、机载姿态传感器、无线电接收系统、DSP机载计算机和执行机构；所述GPS/GLONASS接收天线及接收机、机载姿态传感器和无线电接受系统分别与DSP机载计算机连接；所述执行机构与DSP机载计算机连接。所述机载姿态传感器包括机载高度传感器、空速航向和姿态角传感器。

进一步的，所述的一种小型智能化无人机飞控导航系统，其特征在于：飞控/导航系统分为飞控/导航组合、空速管、驱动信号放大器、伺服舵机四部分；飞控/导航组合一方面用于导航和任务控制以及地面控制站的通讯，另一方面用于飞机的飞行控制和增稳控制；伺服舵机的控制由飞控DSP采用PWM脉宽调制波来实现。

本实用新型的功能原理为：飞行控制与管理包括以下功能：姿态角的稳定控制：包括俯仰角稳定与控制、倾斜角稳定与控制、航向角稳定与控制；高度控制：飞行过程在巡航阶段需要进行高度稳定与控制；飞行轨迹控制：采用偏航角与偏航距进行航迹的跟踪控制；发动机状态控制（风门控制）；人工遥控；系统能够从完全自主程控状态下切换到飞行过程中所需的人工操纵飞行；多点程序控制的全航向飞行自主控制；航迹自主控制和组合导航控制；应急控制：测控通讯信号中断后，在规定的时间内通讯仍不能恢复，自动飞 到预定高度盘旋待机；如一段时间后通讯仍不能恢复，则返回预定的空域盘旋待机；起飞与回收控制；机载测控与信息传输系统能传递飞机状态、仪器设备工作状态、发动机工作状态、机载电源状态等遥测数据信息。