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一種無人機飛行控制器及其工作方法與流程

文檔序號:41771745發布日期:2025-04-29 18:42閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種無人機飛行控制器,其特征在于,包括微控制單元mcu和北斗板卡,mcu通過i2c1接口采集靜壓傳感器數據,通過i2c2接口采集動壓傳感器數據,通過spi1接口采集三軸陀螺儀數據,通過spi3接口采集三軸加速度計數據;北斗板卡的oem串口2路ttl?uart接入mcu,其中1路ttl?uart信息將定位測速信息發送至mcu與三軸陀螺儀、三軸加速度計數據、靜壓、動壓數據進行組合導航濾波,另外1路ttl?uart信息接收數據鏈發送的差分數據,用于板卡的rtk差分定位。

2.根據權利要求1所述的飛行控制器,其特征在于,mcu通過ttl?usart2接口采集北斗板卡定位測速信息,通過ttl?usart6接口將從usart3接口接收到的來自數據鏈的差分rtcm3.2數據發送給北斗板卡,進行rtk差分定位。

3.根據權利要求1所述的飛行控制器,其特征在于,mcu通過i2c3接口采集外置磁傳感器數據,所述磁傳感器用于監測風標的轉向角度。

4.根據權利要求1所述的飛行控制器,其特征在于,三軸陀螺儀采用

5.根據權利要求1所述的飛行控制器,其特征在于,三軸加速度計采用

6.根據權利要求1所述的飛行控制器,其特征在于,靜壓傳感器采用

7.根據權利要求1或6所述的飛行控制器,其特征在于,根據動壓測量值p總和靜壓測量值p靜出此時空速v:三軸陀螺儀測得此時飛機姿態;三軸加速度計測得此時飛機加速度;將上述三種傳感器采集得到的空速、飛機姿態和飛機加速度信息,通過kalman濾波校準北斗板卡得到的慣導信息,消除姿態誤差、速度與位置誤差。

8.根據權利要求7所述的飛行控制器,其特征在于,所述飛行控制器還包括尖峰、浪涌抑制電路,輸入電源進入控制器后通過尖峰、浪涌抑制電路;經過尖峰、浪涌抑制處理后的電源傳輸至jld50v2a-zkp2a濾波芯片,以抑制共模、差模和高頻干擾信號;濾波處理后的電源傳輸至隔離dcdc模塊,包括urb2412ymd-10wr3和urb2405ymd-6wr3芯片,其中

9.根據權利要求1所述的飛行控制器,其特征在于,所述飛行控制器還包括數字隔離器,所述隔離器采用pai160e61芯片,pai160e61芯片用于隔離單片機發出的pwm信號、外部設配傳輸至飛控的rpm轉速信號、單片機的io口信號。

10.一種無人機飛行控制器的工作方法,其特征在于,基于如權利要求1-9任意一項所述的無人機飛行控制器,將三軸陀螺儀、三軸加速度獲取的載體角速度、加速度,轉換為四元數表示的姿態角發送給mcu,mcu通過解四元數方程得到四元數向量,經過積分環節得到載體的姿態角、速度和位移;所述姿態角、速度和位移與北斗板卡提供的速度和三維位置信息融合后輸入kalman濾波模塊,輸出載體運動參數的最優估計。


技術總結
本發明公開了一種無人機飛行控制器及其工作方法,其中控制器包括MCU和北斗板卡,MCU通過I2C1接口采集靜壓傳感器數據,通過I2C2接口采集動壓傳感器數據,通過SPI1接口采集三軸陀螺儀數據,通過SPI3接口采集三軸加速度計數據;北斗板卡的OEM串口2路TTL?UART接入MCU,其中1路TTL?UART信息將定位測速信息發送至導航計算機與三軸陀螺儀、三軸加速度計數據、靜壓、動壓數據進行組合導航濾波,另外1路TTL?UART信息接收數據鏈發送的差分數據,用于板卡的RTK差分定位。本發明控制器實現了電源、傳輸信號的全隔離,內部集成了飛行控制、慣性導航、內嵌式大氣數據采集、飛行參數記錄等功能。

技術研發人員:呂全輝,周樹成,盧照臨,劉瑞娟,林工,劉元成,李保林
受保護的技術使用者:南京天晴航空航天科技有限公司
技術研發日:
技術公布日:2025/4/28
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