[发明专利]一种网络化通信的分布式无人机自驾仪

说明书

本发明提出了一种网络化通信的分布式无人机自驾仪，属于无人机控制技术领域，该自驾仪包括：通信设备，用于通过多个网络接口实现自组网内通信；传感单元，通过网络接口与所述通信设备数据交互，用于采集无人机的测量数据，并通过通信设备传输给控制单元；所述控制单元，包括DSP，通过网络接口与所述通信设备数据交互；DSP根据无人机的飞行任务及所述测量数据完成控制率解算，形成控制指令通过通信设备传输给执行机构；所述执行单元，通过网络接口与所述通信设备数据交互，将所述控制指令处理后驱动无人机的执行机构。本发明提出了一种具有可扩展性强、使用灵活、适应性强、冗余度高的网络化通信的交互式无人机自驾仪。

技术领域

本发明属于无人机控制技术领域，具体涉及一种网络化通信的分布式无人机自驾仪。

背景技术

无人机自驾仪的基本功能是按照一定的指标要求，控制无人机的飞行姿态，并通过给定的控制策略将无人机引导到期望位置，完成既定的飞行任务。同时，在飞行过程中，实现无人机与地面站之间的遥控指令、遥测数据交互等。

目前，市场上的自驾仪主要是针对单个飞行器的控制，在一个自驾仪的电路板上集成了处理器、传感器与执行机构的驱动模块等。这样的设计，可以较好地简化自驾仪的尺寸、重量等，满足各种规格无人机的使用需求。但是，这样的设计思路也带来了一定的缺陷，最主要的是系统的扩展性较差，每增加一个传感器模块或者其他部件，往往需要重新设计硬件，这给自驾仪的开发使用带来较大的不便。另一个方面，目前市场上的自驾仪为了提高系统可靠性与冗余度，往往是采用传感器冗余备份的思路，通过SPI/I2C等接口实现处理器与多套传感器的通信。但是这样的方法，硬件系统的配置与扩展性一般存在一定的限制，难以实现在各种平台上的灵活应用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的扩展性能及灵活性不足等缺陷，本发明提出了一种具有可扩展性强、使用灵活、适应性强、冗余度高的网络化通信的交互式无人机自驾仪。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种网络化通信的分布式无人机自驾仪，包括：

通信设备，用于通过多个网络接口实现自组网内通信；

传感单元，通过网络接口与所述通信设备数据交互，用于采集无人机的测量数据，并通过通信设备传输给控制单元；

所述控制单元，包括DSP，通过网络接口与所述通信设备数据交互；DSP根据无人机的飞行任务及所述测量数据完成控制率解算，形成控制指令通过通信设备传输给执行机构；

所述执行单元，通过网络接口与所述通信设备数据交互，将所述控制指令处理后驱动无人机的执行机构。

本发明的一种网络化通信的分布式无人机自驾仪，可以通过通信设备的网络接口灵活扩展多个网络化的传感单元、网络化的执行单元，实现多套传感单元、执行单元的冗余备份；针对无人机不同的任务需求，可以灵活实现多种规格的传感、控制、执行机构组合，提高系统的适应性；对于一些可靠性要求较高的应用，可以通过多套网络化的自驾仪进行控制单元的组合与冗余备份；针对现在广泛开展的无人机集群应用研究，可以实现多个无人机之间的组网通信，满足更复杂任务的需求。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的自驾仪中控制单元的整体框架示意图；

图2为本发明实施例一提供的的自驾仪分布式连接框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1