[发明专利]一种无人机可靠飞行控制系统

说明书

本发明是一种无人机可靠飞行控制系统，包括多路最简工作模块，将其中一个最简工作模块设为主控单元，其余最简工作模块设为从控单元，主控单元与从控单元之间通过串口连接，用于向所述从控单元传递主控单元的特征信息，特征信息至少包括“心跳”信号、飞行参数和主控自检信息，主控单元以设定的时间间隔向从控单元发送“心跳”信号、飞行参数和主控自检信息，若在设定的时间间隔内从控单元未收到“心跳”信号，则从控单元接管主控单元的控制权限，若飞行参数或主控自检信息异常，则从控单元也接管主控单元的控制权限。本发明通过提供双备份飞行控制系统，当主控失效时，可由备份控制系统接管，大大提升了无人机的飞行可靠性。

技术领域

本发明涉及多轴飞行器技术领域，具体涉及一种无人机可靠飞行控制系统。

背景技术

随着无人机的应用普及，其使用场景已经从消费类，逐步导入各种行业应用甚至军用。在消费类场景下，对于飞行的可靠性要求较为基础，且由于操作者较多时间中一直保持与无人机的互动，基本靠操作者保障飞行的可靠性。

而随着行业应用的发展，无人机的自主规划飞行等需求越来越多，在飞行任务执行中基本无交互。行业无人机的成本相对较高，如果产生飞行意外则会造成较大的损失。

针对这种情形，提高无人机的飞行可靠性，则显得非常重要。

然而无人机大量采用了高度集成的传感器，嵌入式控制系统。由于行业无人机需要在较为恶劣的环境下飞行，加上电子设备本身潜在的故障率，有一定概率出现部件失效的场景。

现有的无人机飞行系统只提供了单个控制系统，当某个部件失效的时候则系统会无法正常工作导致坠机，进而导致任务无法完成且可能造成潜在的危害。

本发明提供一种冗余备份方案，当出现个别部件失效时，能够切换到备份方案继续执行紧急处理方案，保障无人机的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种无人机可靠飞行控制系统。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种无人机可靠飞行控制系统，该系统包括多路最简工作模块，所述最简工作模块包含无人机飞行所必须的部件，将其中一个最简工作模块设为主控单元，其余最简工作模块设为从控单元，所述主控单元与从控单元之间通过串口连接，用于向所述从控单元传递主控单元的特征信息，所述特征信息至少包括“心跳”信号、飞行参数和主控自检信息，所述主控单元以设定的时间间隔向从控单元发送“心跳”信号、飞行参数和主控自检信息，若在设定的时间间隔内从控单元未收到“心跳”信号，则从控单元接管主控单元的控制权限，若飞行参数或主控自检信息异常，则从控单元也接管主控单元的控制权限。

进一步的，所述最简工作模块包括以下部件：

速度/加速度传感器， 用于检测当前三维速度、加速度信息，用以完成飞行姿态解析；

角速度/加速度传感器，用于检测当前三维角速度、角加速度信息，用以完成飞行姿态解析；

导航定位装置，用于与卫星通信，获得当前地理位置信息；

电机驱动，用于驱动电机，完成位移或者姿态调整；

嵌入式控制CPU，用于控制。

进一步的，所述主控单元通过嵌入式控制CPU检测自身的速度/加速度传感器、角速度/加速度传感器、导航定位装置和电机驱动，若其中任意一个部件发生异常则主控单元发出主控自检信息异常信号，同时释放电机驱动，所述从控单元侦听到主控自检信息异常信号后，立即接管主控单元的控制权限，控制电机驱动；