[发明专利]适用于小型民用无人机的传感器双余度飞控计算机系统

摘要

适用于小型民用无人机的传感器双余度飞控计算机系统，涉及无人机航电领域，解决了现有飞控计算机余度设计存在的通用性差、设计复杂、体积重量大的问题。包括飞控模块、余度传感器模块、扩展接口模块、执行机构模块和供电模块，飞控模块和余度传感器模块各自具有独立的处理器，通过处理器外部接口集成了加速度计、陀螺、磁力计、气压高度计等传感器，采用同步方式使两个模块在每个周期并行工作，利用各自的处理器对获取的原始传感器数据进行处理。飞控处理器每个周期对传感器信息进行诊断，将诊断信息发送给余度数据处理器，若传感器失效，则利用余度数据处理器发送的余度传感器信息进行导航、控制的解算。本发明便于实现、成本低、可靠性高。

主权项

适用于小型民用无人机的传感器双余度飞控计算机系统，包括用于给飞控计算机系统供电的供电模块和与供电模块相连的执行机构模块；其特征在于，还包括：与供电模块相连的飞控模块，所述飞控模块包括：飞控处理器和与飞控处理器相连的数传模块、陀螺传感器、加速度计、磁力计、GPS模块、空速计、气压高度计、CAN总线接口；所述飞控处理器通过数传模块与地面测控系统之间进行通信；所述飞控处理器给余度传感器模块发送同步信号，接收余度传感器模块的同步应答信号，采集飞控模块中的各传感器测量的数据信息并对其进行健康状态诊断，同时将诊断结果发送给余度传感器模块，对飞控模块中的各传感器测量的数据信息进行导航和控制解算并将解算出的控制信号发送给扩展接口模块，接收余度传感器模块发送的对应的余度传感器测量的数据信息并对其进行导航和控制解算，同时将解算出的控制信号发送给扩展接口模块，控制飞控计算机系统进入传感器故障下的应急控制模式；与供电模块相连的余度传感器模块，所述余度传感器模块包括：余度数据处理器和与余度数据处理器相连的陀螺传感器、加速度计、磁力计、GPS模块、空速计、气压高度计、CAN总线接口；所述余度传感器模块中的CAN总线接口与飞控模块中的CAN总线接口相连；所述飞控处理器与余度数据处理器之间通过飞控模块中的CAN总线接口和余度传感器模块中的CAN总线接口进行通信；所述余度数据处理器接收飞控处理器的同步信号和将同步应答信号反馈给飞控处理器，接收飞控处理器发送的传感器健康状态诊断信息，对余度传感器模块中对应的余度传感器测量的数据信息进行健康状态诊断，将对应的余度传感器测量的数据信息发送给飞控处理器，将对应的余度传感器故障信息发送给飞控处理器；与供电模块相连的扩展接口模块，所述扩展接口模块包括：接口控制器和与接口控制器相连的CAN总线接口；所述CAN总线接口与飞控模块中的CAN总线接口相连；所述接口控制器通过CAN总线接口和飞控模块中的CAN总线接口与飞控处理器之间进行通信；所述接口控制器接收飞控处理器发送的控制信号并将其转换为控制执行机构模块动作的PWM信号，将PWM信号发送给执行机构模块。