[发明专利]一种共轴式水空双动力无人机控制系统

权利要求书

1.一种共轴式水空双动力无人机控制系统，其特征是，至少包括：主控制器（100)、从控制器(101)、电调控制器(102)和IMU(108)，主控制器(100)和从控制器(101)之间通过接口电连接，主控制器（100）通过从控制器（101）获取深度传感器（103）的深度信息；从控制器（101）和主控制器（100）分别有一个PWM控制端，从控制器（101）和主控制器（100）分别通过各自的一个PWM控制端与电调控制器（102）电连接，从控制器（101）和主控制器（100）分别通过控制电调控制器（102）电连接的水上电机（3）和水下电机（5）工作，实现在无人机机体（1）在水中和空中工作切换；所述的主控制器（100）与IMU（108）通过SPI进行电连接，通过IMU（108）获取自身加速度及角速度信息，解算出机体的姿态；所述的主控制器（100)与图像显示器(109)通过串口或USB接口电连接，在图像显示器(109)进行图像信息显示；所述的主控制器(100)与视频处理器(110)通过spi接口电连接，通过视频处理器(110)获取图像传感器(111)的图像信息，视频处理器(110)分别与图像传感器(111)和图像显示器(109)通过视频线电连接；所述的主控制器(100)通过串口或usb接口电连接有GPS\磁力传感器(105)，通过GPS\磁力传感器(105)获取当前的位置和方位信息；

所述的无人机的机体上设置有多个机臂，每个机臂的末端对称安装有水上动力单元和水下动力单元；水上动力单元包括水上电机、水上螺旋桨；水下动力单元包括水下电机、水下螺旋桨；水上动力单元安装在机臂上侧，水下动力单元安装在机臂下侧；无人机通过识别水空介质使无人机机体处于不同工作状态，当无人机识别到介质为空中时，由水上动力单元实现其在空中的正常飞行；当无人机识别到介质为水中和空中交界面时，水上螺旋桨和水下螺旋桨( 4) 同时工作，实现其在水空交界面的平稳转换；当无人机识别到介质为水中时，由水下螺旋桨实现其在水下的正常运动；无人机水空介质的识别通过水深传感器实现；水深传感器安装在无人机机体下方，用于实时获取当前水深信息，水深传感器与惯性传感器的位置预估结果进行数据融合，得到准确的机体速度和位置；无人机通过水深传感器(6) 获取水空重叠区比例，控制水上电机、水上螺旋桨、水下电机、水下螺旋桨实现水空平稳的过渡，通过控制水上电机和水下电机的转速比实现无人机机体过渡的平稳性。

2.根据权利要求1所述的一种共轴式水空双动力无人机控制系统，其特征在于：所述的主控制器(100)和从控制器(101)之间通过接口电连接是串口或usb接口。

3.根据权利要求1所述的一种共轴式水空双动力无人机控制系统，其特征在于：所述的主控制器(100)通过串口或usb接口电连接有无线模块(104)，通过无线模块(105)与调试设备进行通信，升级或调试无人机机体(1)的主控制器(100)运行软件和参数信息。

4.根据权利要求1所述的一种共轴式水空双动力无人机控制系统，其特征在于：所述的主控制器(100)通过IIC接口电连接有气压计(106)，通过气压计(106)获取当前的气压信息。

5.根据权利要求1所述的一种共轴式水空双动力无人机控制系统，其特征在于：所述的主控制器(100)通过PPM接口电连接有无线遥控接收机(107)，通过无线遥控接收机(107)与外界设备进行无线通信。

6.根据权利要求1所述的一种共轴式水空双动力无人机控制系统，其特征在于：所述的主控制器(100)、从控制器(101)、电调控制器(102)和IMU(108)通过电池(112)得到需要的电源电压。