[实用新型]应用于微小型飞行器的多动力融合飞控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于飞行器飞控系统技术领域，具体涉及一种应用于微小型飞 行器的多动力融合飞控系统。

背景技术

多旋翼飞行器通过多旋翼驱动能够实现定高定点悬停，并且可以在悬停状 态下迅速改变机身姿态，具有良好的机动性，能够携带载荷完成飞行任务。

现有技术中，常规多旋翼飞行器主要采用多个相同的独立驱动装置驱动， 例如：对于六旋翼飞行器，采用六个相同的旋翼驱动，并且，六个旋翼均布在 飞行器主体周围。布置在飞行器主体周围的旋翼的作用包括提供升力和姿态控 制两方面。

由于多方面限制，上述常规布局的多旋翼飞行器具有飞行效率较低的不足， 无法保证多旋翼飞行器长期稳定飞行。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种应用于微小型飞行器的多 动力融合飞控系统，同时对多旋翼飞行器布局和飞控系统进行改进，从而有效 提高飞行器飞行效率，保证飞行器长期稳定飞行。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种应用于微小型飞行器的多动力融合飞控系统，包括飞 控计算机、飞行参数传感器、PID控制器、偏航桨动力系统、姿态桨动力系统和 主桨动力系统；

其中，所述主桨动力系统用于为主桨提供动力，所述主桨指布设于飞行器 中心位置的螺旋桨；所述姿态桨动力系统用于为姿态桨提供动力，每个姿态桨 唯一对应一个所述姿态桨动力系统；所述姿态桨的设置数量为多个，其布置方 式为：从飞行器中心位置向外发散状延伸出若干个机臂，在每个机臂的末端设 置一个所述姿态桨；所述偏航桨动力系统用于为偏航桨提供动力，每个所述偏 航桨唯一对应一个所述偏航桨动力系统；所述偏航桨的设置数量为多个，其布 置方式为：对于位于同一直线的两个机臂，分别记为第1机臂和第2机臂，分别 在所述第1机臂和所述第2机臂的对称位置安装一个所述偏航桨；

所述飞行参数传感器的输出端连接到所述飞控计算机的输入端，所述飞控 计算机的输出端通过所述PID控制器分别连接到所述偏航桨动力系统、所述姿态 桨动力系统和所述主桨动力系统。

优选的，所述飞行参数传感器包括：陀螺仪、加速度计和气压高度计等。

优选的，所述姿态桨为俯仰/滚转螺旋桨。

优选的，所述飞控计算机还连接有GPS定位装置和存储器；所述飞控计算 机还通过数据通信装置与地面站连接。

本实用新型提供的应用于微小型飞行器的多动力融合飞控系统具有以下优 点：

(1)采用主桨、姿态桨和偏航桨的布局方式，通过主桨提供主要升力；通 过姿态桨提供次要升力，由于通过主桨和姿态桨共同提供飞行器飞行所需升力， 因此，可有效降低在飞行过程中姿态桨负荷，从而有效的提升飞行器动力系统 效率，提升飞行器续航时间。

(2)对飞行器多套动力系统进行融合控制，解决了该飞行器主桨升力不稳 定以及主桨反向扭矩平衡的问题，最终实现该新布局多旋翼飞行器的自主飞行。

附图说明

图1为本实用新型提供的多动力融合飞控系统所对应的飞行器的布局示意 图；

图2为本实用新型提供的多动力融合飞控系统的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种应用于微小型飞行器的多动力融合飞控系统，多动 力融合飞控系统具有三套动力系统，分别为偏航桨动力系统、姿态桨动力系统 和主桨动力系统；其中，主桨动力系统与主桨连接，主桨采用大尺寸、高效率 主桨，用于产生主要升力，提高全机飞行效率，使其达到更长的续航时间；姿 态桨动力系统与桨态桨连接，用于产生飞行所需次要升力并维持飞行器姿态稳 定，并配合主桨进行必要机动；偏航桨动力系统与偏航桨连接，用于抵消主桨 的反向扭矩，保持飞机航向稳定。本实用新型所设计的多动力融合飞控系统， 对三套动力系统进行融合控制，解决了飞行器主桨升力不稳定以及主桨反向力 矩平衡等技术问题，使其实现稳定控制，并可以进行自主飞行；此外，还有效 提高了飞行器飞行效率，保证飞行器长期稳定飞行。