[发明专利]嵌入式飞行控制器

说明书

本发明公开了一种嵌入式飞行控制器，包括了核心控制板、模式配置板和内部总线；所述的核心控制板进行数据处理和控制，设置有处理器、数据存储器、遥控信号接收单元、控制输出驱动单元和内部总线接口；所述的模式配置板用于连接功能模块，并将功能模块与核心控制板相连接，设置有通信单元、控制输出接口、系统供电单元和内部总线接口；所述的内部总线用于连接核心控制板和模式配置板。本发明能够方便的实现不同构型(含新构型/变构型)飞行器的自动飞行控制，控制器具有功能丰富、扩展性强、结构简洁、成本节约、控制方便等优点。

技术领域

本发明涉及一种飞行控制器，特别是一种嵌入式飞行控制器。

背景技术

飞行器是一种能在空中飞行的机器人，作为被控对象其自身的稳定性受其结构特征和外部干扰的影响。当飞行器不装备控制器时是很难稳定飞行至目的地，特别是旋翼飞行器。飞行器自身不稳定性会导致机毁人亡，故需要设计一种能起稳定作用的控制器装置，实现飞行器按任务要求完成飞行之目的。飞行器通过垂直起降、悬停、低空飞行，以及高速巡航等任务实施，快速有效地完成飞行任务，使飞行器在兵力快速部署、登陆作战以及民用救灾/抢险等领域中发挥特定的作用，必须需要设计一套具有自动控制能力的控制器装置，该控制器装置的设计发明成果具有广阔的应用前景。

近年来，无人飞行器的研究和发展得到了人们的重视。随着各类消费级产品的出现，无人机渐渐走进了人们的视野，进入了人们的日常生活中。无人飞行器已经被广泛应用在诸多领域，包括影视行业、科学研究、事故救助、电力巡线等。作为无人飞行器的大脑控制中枢，嵌入式飞行控制器装置用来确保飞行器稳定性和操纵性的核心装置，对飞行器的飞行品质与飞行效率的提高、飞行器安全性的增强、地面操控人员的负担减轻、整个飞行任务的快速有效完成具有无法取代的作用。

嵌入式飞行控制器是用于执行指定独立控制功能并具有复杂方式处理数据能力的控制系统处理部件。由微处理器芯片、定时器、序列发生器或控制器等一系列微电子器件组成的电子设备或装置，与外部航电设备一起完成监视、控制等各种自动化处理任务。随着技术发展，飞行器飞行控制系统设计越来越趋于小型化、智能化，要求飞行控制器装置的功耗低、体积小、重量轻，与航电设备的接口方式灵活方便。而现有的嵌入式飞行控制器存在着功能固定、与外接设备连接不方便、扩展性不强的缺陷，难以适应工程应用和技术发展的需要及时升级。

发明内容

发明目的：本发明要解决的技术问题是提供一种嵌入式飞行控制器，解决了传统嵌入式控制器功能固定、扩展性不强的缺陷，可根据工程应用和技术发展的需要及时升级飞行控制器装置，可方便快捷的与多种外接传感器、控制驱动执行器等设备连接，更好的满足了各类飞行器飞行控制系统控制器硬件设备配置的需要。

技术方案：本发明所述的嵌入式飞行控制器，包括了核心控制板、模式配置板和内部总线；

所述的核心控制板进行数据处理和控制，设置有处理器、数据存储器、遥控信号接收单元、控制输出驱动单元和内部总线接口；

所述的模式配置板用于连接功能模块，并将功能模块与核心控制板相连接，设置有通信单元、控制输出接口、系统供电单元和内部总线接口；

所述的内部总线用于连接核心控制板和模式配置板。

进一步的，所述核心控制板的处理器单元使用STM32F405ZGT6微处理器，所述遥控器信号接收单元包括SBUS串行总线输入和多路并行输入通道，所述控制输出驱动单元同时驱动多个执行机构。

进一步的，所述模式配置板上的通信单元为串行数据通信单元，包括了异步串行通信总线、SPI总线、I2C总线和CAN总线的一种或多种，所述的异步串行通信总线具有TTL电平接口和RS232电平接口，经由MAX3232CSE芯片实现串行数字信号电平转换。