[发明专利]一种无人机自动驶入驶出控制系统

说明书

本发明涉及无人机控制技术领域，公开了一种无人机自动驶入驶出控制系统。传感器及导航定位装置实时采集无人机位置和姿态信息，为无人机提供导航和定位信息；飞控计算机用于接收传感器及导航定位装置的定位信息，解算控制律，并向舵机控制器A、舵机控制器B、舵机控制器C发送控制指令；舵机控制器A、舵机控制器B、舵机控制器C用于接收飞控计算机的控制指令，构成伺服舵回路，舵机控制器A、舵机控制器B、舵机控制器C分别用于完成对刹车舵机、前轮转向舵机、方向舵机的闭环控制；所述刹车压力传感器主起落架刹车压力，反馈至飞控计算机。上述方案使无人机按照预定路线驶出(由停机坪自动滑行至起飞点)和驶入(由着陆点自动滑行至停机坪)。

技术领域

本发明涉及无人机控制技术领域，特别是一种无人机自动驶入驶出控制系统。

背景技术

随着物流行业的快速发展，企业对物流运输的速度、覆盖范围等提出了更高的要求，尤其是我国西部山区等交通欠发达地区。物流无人机能够提升流转效率、降低运营成本、打破道路限制、助推产业转型，越来越多企业开始采用无人机作为物流运输的工具，而AT200货运无人机具备短距起降、有效载荷大、续航能力强、夜间飞行能力、全自主起降与飞行等特点，非常适用于物流行业作支线运输工具。

为提高货运无人机使用效率，减少跑道占用，满足装货-自动驶出-起飞-航线飞行-降落-自动驶入-卸货整个流程全自动一体化要求，必须设计自动驶入驶出控制系统，实现无人机沿预定航线驶出(由停机坪自动滑行至起飞点)和驶入(由着陆点自动滑行至停机坪)的功能。

目前，多数无人机采取传统的方式，由人工牵引至起飞点并对准跑道中心线，降落后再由人工牵引回到停机坪。当机场较繁忙时，进驻飞机较多，依靠人工牵引既占用机场资源，又影响无人机使用效率。同时，大型货运无人机发展刚刚起步，国内几个型号还停留在设计研制阶段，大型货运无人机前三点起落架布局的自动驶入驶出控制系统设计尚属空白，为研制出切实可用，使用效率较高的货运无人机产品，设计自动驶入驶出控制系统有着十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了解决无人机需要人工牵引、自动化程度低、占用机场资源和使用效率不高的技术问题，提供了一种无人机自动驶入驶出控制系统。

本发明采用的技术方案如下：一种无人机自动驶入驶出控制系统，包括：至少一套传感器及导航定位装置、飞控计算机、舵机控制器A、舵机控制器B、舵机控制器C、刹车舵机、前轮转向舵机、方向舵机、刹车压力传感器；所述传感器及导航定位装置实时采集无人机位置和姿态信息，为无人机提供导航和定位信息；所述飞控计算机用于接收传感器及导航定位装置的定位信息，解算控制律，并向舵机控制器A、舵机控制器B、舵机控制器C发送控制指令；所述舵机控制器A、舵机控制器B、舵机控制器C用于接收飞控计算机的控制指令，构成伺服舵回路，所述舵机控制器A、舵机控制器B、舵机控制器C分别用于完成对刹车舵机、前轮转向舵机、方向舵机的闭环控制；所述刹车压力传感器主起落架刹车压力，反馈至飞控计算机。

进一步的，所述传感器及导航定位装置包括卫星天线、基准站GNSS接收机、差分数据链传电台，卫星天线获取卫星数据，基准站GNSS接收机获得卫星数据并进行解算，获得定位修正量，传输给差分数据链传电台，并通过高增益天线发送给机载接收机。

进一步的，所述飞控计算机通过RS-422、RS-232总线接口与传感器及导航定位装置连接，所述飞控计算机通过数据链和地面控制站连接，将从传感器及导航定位装置获取的无人机位置信息与从地面控制站装订的驶入/驶出航路信息对比得到侧偏指令；并将侧偏指令与从传感器及导航定位装置获取的侧偏距进行对比，再结合速度、航偏角、航偏角速度进行控制律解算得到控制指令，控制指令通过RS-485总线接口传输给伺服舵回路，伺服舵回路输出方向舵控制信号、前轮转向舵控制信号、刹车舵控制信号给对应的无人机动力学组实现方向、前轮转向和刹车的控制。

进一步的，所述舵机控制器A、舵机控制器B、舵机控制器C的通道数N≥1，每个通道用于控制一个舵机，各个通道的舵机独立控制。