[发明专利]一种共轴式水空双动力无人机控制系统

说明书

本发明公开了本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种共轴式水空双动力无人机控制系统，其特征是，其特征是，至少包括：主控制器、从控制器、电调控制器和IMU，主控制器和从控制器之间通过接口电连接，主控制器通过从控制器获取深度传感器的深度信息；从控制器和主控制器分别有一个PWM控制端，从控制器和主控制器分别通过各自的一个PWM控制端与电调控制器电连接，从控制器和主控制器分别通过控制电调控制器电连接的水上电机和水下电机工作，实现在无人机机体在水中和空中工作切换；所述的主控制器与IMU通过SPI进行电连接，通过IMU获取自身加速度及角速度信息，解算出机体的姿态。本发明通过水空重叠区控制实现平稳的水空过渡，提高了无人机工作的灵活性和稳定性。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种共轴式水空双动力无人机控制系统。

背景技术

无人机的发展和应用已经引起了各国的高度重视，人们对无人机的环境适应性、工作领域提出了更高的要求。常见的无人机只能在空中作业，水空两栖无人机多元化的活动空间极大的丰富了无人机的应用可能性。水空双动力无人机区别于仅可以漂浮在水面的水上无人机和需要借助其他装置实现水中发射的潜射无人机，是一种真正可以实现水下潜航和空中飞行的无人系统，其独立性和自主作业能力更为强大。

中国专利公开的《一种水空两栖无人机》发明专利，其申请号201710556614 .1，申请日期为2017年07月10日，具体描述了一种水空两栖无人机产品的驱动过程。可以看出单纯驱动水下螺旋桨难以实现下潜，其从水面到水下的控制较为困难。本文采用了不依靠浮力，完全自主的水下运动驱动方式，有效的克服了这些不足。

而中国专利公开的《一种采用旋翼倾转机构的自适应水空两栖无人机》，其申请号是：201910248361.0，申请日期为2019年03月29日的发明专利采用旋翼倾转机构的来提高无人机在水空不同介质中运动及介质切换时的稳定性，但是其没有考虑到水空介质下所适用的螺旋桨相差极大，其设计的无人机反而稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种性能稳定、独立和自主作业能力强的基于共轴式水空双动力无人机的水空转换方法。以实现无人机平稳的水空过渡及灵活的水下、空中姿态控制和作业能力。

为实现以上目的，本发明的技术方案是：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、从控制器、电调控制器和IMU，主控制器和从控制器之间通过接口电连接，主控制器通过从控制器获取深度传感器的深度信息；从控制器和主控制器分别有一个PWM控制端，从控制器和主控制器分别通过各自的一个PWM控制端与电调控制器电连接，从控制器和主控制器分别通过控制电调控制器电连接的水上电机和水下电机工作，实现在无人机机体在水中和空中工作切换；所述的主控制器与IMU通过SPI进行电连接，通过IMU获取自身加速度及角速度信息，解算出机体的姿态。

所述的主控制器与图像显示器通过串口或USB接口电连接，在图像显示器进行图像信息显示。

所述的主控制器与视频处理器通过spi接口电连接，通过视频处理器获取图像传感器的图像信息，视频处理器分别与图像传感器和图像显示器通过视频线电连接。

所述的主控制器和从控制器之间通过接口电连接是串口或usb接口。

所述的主控制器通过串口或usb接口电连接有无线模块，通过无线模块与调试设备进行通信，升级或调试无人机机体的主控制器运行软件和参数信息。

所述的主控制器通过串口或usb接口电连接有GPS\磁力传感器，通过GPS\磁力传感器获取当前的位置和方位信息。

所述的主控制器通过IIC接口电连接有气压计，通过气压计获取当前的气压信息。

所述的主控制器通过ppm接口电连接有无线遥控接收机，通过无线遥控接收机与外界设备进行无线通信。