[实用新型]基于多源信息融合的四旋翼无人机

权利要求书

1.基于多源信息融合的四旋翼无人机，其特征在于：包括用于采集四旋翼无人机的GPS位置信息的GPS模块电路(6)、用于采集四旋翼无人机所处环境的气压信息的气压传感器模块电路(7)、用于采集四旋翼无人机的三轴加速度信息、三轴角速度信息和三轴磁场信息的姿态传感器模块电路(8)、用于采集四旋翼无人机的100米范围内厘米级的空间定位信息的UWB模块电路(1)、用于对接收的信息进行信息处理并通过电子调速器模块电路(5)控制无刷直流电机(4)的单片机模块电路(3)、为四旋翼无人机供电的电源模块电路(2)，GPS模块电路(6)、气压传感器模块电路(7)、姿态传感器模块电路(8)、UWB模块电路(1)、电源模块电路(2)分别与单片机模块电路(3)连接，单片机模块电路(3)、电子调速器模块电路(5)、无刷直流电机(4)依次电路连接；还包括与单片机模块电路(3)连接的NRF24L01模块电路(9)，四旋翼无人机通过NRF24L01模块电路(9)与控制中心(10)进行无线通信；单片机模块电路(3)包括单片机(U1)和作为单片机(U1)的调试接口插座(P5)，单片机(U1)的第17引脚、第39引脚、第52引脚、第62引脚、第72引脚、第84引脚、第95引脚、第108引脚、第121引脚、第131引脚、第144引脚分别连接到电源+3.3V，单片机(U1)的第16引脚、第38引脚、第51引脚、第61引脚、第71引脚、第83引脚、第94引脚、第107引脚、第120引脚、第130引脚、第143引脚分别连接到电源地；单片机(U1)的第34引脚经电阻(R5)与发光二极管(D3)的阴极相连，发光二极管(D3)的阳极与电源+3.3V相连；单片机(U1)的第35引脚经电阻(R8)与发光二极管(D4)的阴极相连，发光二极管(D4)的阳极与电源+3.3V相连；单片机(U1)的第105引脚与调试接口插座(P5)的第2引脚相连，单片机(U1)的第109引脚与调试接口插座(P5)的第3引脚相连，调试接口插座(P5)的第1引脚连接到电源+3.3V，调试接口插座(P5)的第4引脚接地；单片机(U1)的第48引脚经过电阻(R9)后接地；单片机(U1)的第138引脚经过电阻(R7)后接地；电容(C6)、电容(C7)并联后的一端与单片机(U1)的第30引脚相连，电容(C6)、电容(C7)并联后的另一端与单片机(U1)的第33引脚相连，且单片机(U1)的第30引脚连接到模拟地VSSA，单片机(U1)的第33引脚连接到模拟电源+3.3V；单片机(U1)的第31引脚连接到模拟地VSSA；单片机(U1)的第32引脚连接到模拟电源+3.3V；电阻(R3)、电容(C5)与单片机(U1)的第25引脚相连，电阻(R3)的另一端连接到电源+3.3V，电容(C5)的另一端接地；按键(S5)的一端与单片机(U1)的第25 引脚相连，另一端接地；单片机(U1)的第23引脚、第24引脚之间跨接一个晶振(Y1)，且单片机(U1)的第23引脚经电容(C3)后接地，单片机(U1)的第24引脚经电容(C4)后接地；按键(S1)的一端与单片机(U1)的第1引脚相连，另一端接地；按键(S2)的一端与单片机(U1)的第2引脚相连，另一端接地；按键(S3)的一端与单片机(U1)的第3引脚相连，另一端接地；按键(S4)的一端与单片机(U1)的第4引脚相连，另一端接地；电源+3.3V与模拟电源+3.3V之间连接有电阻(R4)；电阻(R6)一端连接到数字地GND，另一端连接到模拟地VSSA；GPS模块电路(6)包括接口插座(P3)，接口插座(P3)的第1引脚连接到电源+3.3V，接口插座(P3)的第2引脚与单片机(U1)的第36引脚相连，接口插座(P3)的第3引脚与单片机(U1)的第37引脚相连，接口插座(P3)的第6引脚连接到电源地；气压传感器模块电路(7)包括芯片(U4)，芯片(U4)的第1引脚与第10引脚相连之后再与电源+3.3V相连，芯片(U4)的第3引脚、第8引脚、第9引脚相连之后再接地，芯片(U4)的第2引脚与单片机(U1)的第74引脚相连，芯片(U4)的第4引脚与单片机(U1)的第76引脚相连，芯片(U4)的第5引脚与单片机(U1)的第75引脚相连，芯片(U4)的第6引脚与单片机(U1)的第73引脚相连，芯片(U4)的第7引脚与单片机(U1)的第77引脚相连；芯片(U4)的第1引脚与第3引脚之间连接有电容(C2)，电容(C2)的一端接电源+3.3V，电容(C2)的另一端接地；姿态传感器模块电路(8)包括接口插座(J2)，接口插座(J2)的第1引脚与电源+3.3V相连，接口插座(J2)的第2引脚与单片机(U1)的第101引脚相连，接口插座(J2)的第3引脚与单片机(U1)的第102引脚相连，接口插座(J2)的第4引脚接地，接口插座(J2)的第5引脚与电源+3.3V相连，接口插座(J2)的第8引脚接地；UWB模块电路(1)包括插座(P2)和插座(P6)，插座(P2)作为UWB模块电路(1)的信号接口插座，插座(P6)作为UWB模块电路(1)的电源插座；插座(P2)插座的第1引脚与单片机(U1)的第40引脚相连，插座(P2)的第2引脚与单片机(U1)的第43引脚相连，插座(P2)的第3引脚与单片机(U1)的第42引脚相连，插座(P2)的第4引脚与单片机(U1)的第41引脚相连，插座(P2)的第5引脚与单片机(U1)的第44引脚相连，插座(P2)的第6引脚与单片机(U1)的第27引脚相连，插座(P2)的第7引脚与单片机(U1)的第45引脚相连；插座(P6)的第1引脚连接到电源+3.3V，插座(P6)的第2引脚接电源地；NRF24L01模块电路包括接口插座(J1)，接口插座(J1)的第1引脚与单片机(U1)的第128引脚相连，接口插座(J1)的第2引脚与单片机(U1)的第134引脚相连，接口插座(J1)的第3引脚与单片机(U1)的第135 引脚相连，接口插座(J1)的第4引脚与单片机(U1)的第133引脚相连，接口插座(J1)的第5引脚与单片机(U1)的第129引脚相连，接口插座(J1)的第6引脚与单片机(U1)的第132引脚相连，接口插座(J1)的第7引脚与电源+3.3V相连，接口插座(J1)的第8引脚接地；电源模块电路(2)包括电源插座(P4)、芯片(U2)、芯片(U3)和外围电路，电源插座(P4)与锂电池的正极、负极相连，电源插座(P4)的第2引脚接地，电源插座(P4)的第1引脚与电源开关(S6)的一端相连，电源开关(S6)的另一端与锂电池的正极+11.1V相连；电源插座(P4)的第1引脚与第2引脚之间并联连接有电容(C14)与电容(C15)，电容(C14)与电容(C15)并联后的一端与锂电池的正极+11.1V相连，另一端接地；芯片(U2)的第1引脚连接到锂电池的正极+11.1V，芯片(U2)的第3引脚、第5引脚分别接地，芯片(U2)的第2引脚与二极管(D6)的阴极相连，二极管(D6)的阳极接地；电感(L1)的一端与芯片(U2)的第2引脚相连，电感(L1)的另一端与输出电压+5V相连；芯片(U2)的第4引脚与电源地之间并联连接有电容(C16)与电容(C17)，电容(C16)与电容(C17)并联后的一端与输出电压+5V相连，另一端接地；芯片(U3)的第3引脚与芯片(U2)的输出电压+5V相连，电容(C18)与电容(C19)并联后的一端与芯片(U3)的第3引脚相连，另一端接地；芯片(U3)的第1引脚接地，芯片(U3)的第2引脚输出+3.3V电压，电容(C20)与电容(C21)并联后的一端与芯片(U3)的第2引脚相连，另一端接地；二极管(D5)的阳极连接到电源+3.3V，二极管(D5)的阴极经电阻(R10)后接地；电阻(R1)的一端连接到锂电池的正极+11.1V，电阻(R1)的另一端和电阻(R2)串联，电阻(R2)的另一端接地，电阻(R1)与电阻(R2)的连接点同时与单片机(U1)的第26引脚相连；电容(C1)与电阻(R2)并联，二极管(D1)的阳极与二极管(D2)的阴极相连，二极管(D1)的阴极连接到电源+3.3V，二极管(D2)的阳极接地；电子调速器模块电路包括接口插座(DT1)、接口插座(DT2)、接口插座(DT3)、接口插座(DT4)，接口插座(DT1)的第1引脚连接到锂电池的正极+11.1V，接口插座(DT1)的第2引脚与单片机(U1)的第136引脚相连，接口插座(DT1)的第3引脚连接到锂电池的负极；接口插座(DT2)的第1引脚连接到锂电池的正极+11.1V，接口插座(DT2)的第2引脚与单片机(U1)的第137引脚相连，接口插座(DT2)的第3引脚连接到锂电池的负极；接口插座(DT3)的第1引脚连接到锂电池的正极+11.1V，接口插座(DT3)的第2引脚与单片机(U1)的第139引脚相连，接口插座(DT3)的第3引脚连接到锂电池的负极；接口插座(DT4)的第1引脚连接到锂电池的正极+11.1V，接口插座(DT4)的第2引脚与单片机(U1)的第140引脚相连，接口插座(DT4)的第3引脚连接到锂电池的负极。