專利名稱：一種小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直升機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)公共安全、林業(yè)監(jiān)控、電力巡線等領(lǐng)域?qū)Ω叨俗詣?dòng)化設(shè)備的市場(chǎng)需求正日益增長(zhǎng)，我國(guó)在小型無(wú)人直升機(jī)這個(gè)領(lǐng)域仍未能取得突破，無(wú)法自適應(yīng)環(huán)境進(jìn)行飛行，因而其直升機(jī)飛行的安全性不太高。同時(shí)現(xiàn)有的直升機(jī)控制系統(tǒng)核心技術(shù)還需要從國(guó)外引進(jìn)，因而無(wú)人直升機(jī)的成本較高，無(wú)法大范圍地推使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，該無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)可以適應(yīng)不同各種工作環(huán)境，降低本成，提高無(wú)人直升機(jī)飛行的安全性。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，該小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)包括協(xié)調(diào)各模塊工作的主控制器，該主控制器分別與高度測(cè)量模塊、航向測(cè)量模塊、陀螺儀模塊和GPS接收模塊連接，以及通過(guò)通訊模塊與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的遠(yuǎn)程控制模塊連接。進(jìn)一步地說(shuō)，該飛行控制系統(tǒng)還包括與主控制器連接的攝像模塊，其中該攝像模塊包括設(shè)置在云臺(tái)上的攝像機(jī)和控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的云臺(tái)控制模塊。進(jìn)一步地說(shuō)，該飛行控制系統(tǒng)還包括與主控制器連接的平衡模塊，該平衡模塊輸出與直升機(jī)動(dòng)力裝置連接。進(jìn)一步地說(shuō)，所述飛行控制系統(tǒng)還包括與主控制器連接的GPS接收模塊。進(jìn)一步地說(shuō)，所述陀螺儀模塊包括陀螺儀和與該陀螺儀連接的舵機(jī)控制單元，該舵機(jī)控制單元輸出與直升機(jī)動(dòng)力裝置連接。本實(shí)用新型小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，包括協(xié)調(diào)各模塊工作的主控制器，該主控制器分別與高度測(cè)量模塊、航向測(cè)量模塊和陀螺儀模塊連接，以及通過(guò)通訊模塊與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的遠(yuǎn)程控制模塊連接。在工作時(shí)，由高度測(cè)量模塊、航向測(cè)量模塊和陀螺儀模塊分別實(shí)時(shí)將高度信息、航向數(shù)據(jù)和位置信息通過(guò)通訊模塊傳輸給設(shè)有相關(guān)地理信息的遠(yuǎn)程控制模塊，并由遠(yuǎn)程控制模塊輸出控制指令給主控制器，進(jìn)而由該主控制器控制直升機(jī)作相應(yīng)的飛行動(dòng)作。由于該飛行控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程控制器，并根據(jù)預(yù)設(shè)的地理信息自動(dòng)調(diào)整直升機(jī)飛行路徑，可以適應(yīng)不同各種工作環(huán)境；同可以降低本成，提高無(wú)人直升機(jī)飛行的安全性。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹，顯而易見(jiàn)地，而描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖1是本實(shí)用新型小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)實(shí)施例原理框具體實(shí)施方式
為了使要實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)實(shí)施例。該小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)包括協(xié)調(diào)各模塊工作的主控制器1，該主控制器I分別與高度測(cè)量模塊2、航向測(cè)量模塊3、陀螺儀模塊4，以及通過(guò)通訊模塊6與主控制器I進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的遠(yuǎn)程控制模塊(附圖未標(biāo)示)。具體地說(shuō)，所述主控制器I，為ARM或DSP嵌入式硬件平臺(tái)，集成相應(yīng)控制算法及功能軟件，協(xié)調(diào)各模塊單元工作。所述高度測(cè)量模塊2將高度信息實(shí)時(shí)反饋給主控制器1，由主控制器I根據(jù)預(yù)設(shè)的自適應(yīng)控制算法運(yùn)算后將控制信息發(fā)給平衡模塊7和陀螺儀模塊4，控制直升機(jī)的動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行姿態(tài)的控制。所述航向測(cè)量模塊3將航向信息實(shí)時(shí)反饋給主控制器1，由主控制器I根據(jù)預(yù)設(shè)的自適應(yīng)控制算法運(yùn)算后將控制信息發(fā)給平衡模塊I和陀螺儀模塊4，控制直升機(jī)的動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行姿態(tài)的控制。所述陀螺儀模塊4由主控制器I根據(jù)預(yù)設(shè)的自適應(yīng)控制算法運(yùn)算后將控制信息發(fā)給平衡模塊7和陀螺儀模塊4，進(jìn)行姿態(tài)控制，其中陀螺儀模塊4包括陀螺儀42和與該陀螺儀42連接的舵機(jī)控制單元41，所述舵機(jī)控制單元4根據(jù)主控制器I的指令，控制直升機(jī)的動(dòng)力裝置，完成直升機(jī)的方向控制工作。所述平衡模塊7接收主控制器I的指令，控制直升機(jī)的動(dòng)力裝置完成直升機(jī)的姿態(tài)控制工作。所述遠(yuǎn)程控制器可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程對(duì)直升機(jī)的控制，并通過(guò)預(yù)設(shè)的運(yùn)行路徑和監(jiān)控軟件與主控制器完成信息交互。在工作時(shí)，由高度測(cè)量模塊、航向測(cè)量模塊和陀螺儀模塊分別實(shí)時(shí)將高度信息、航向數(shù)據(jù)和位置信息通過(guò)通訊模塊傳輸給設(shè)有相關(guān)地理信息的遠(yuǎn)程控制模塊，并由遠(yuǎn)程控制模塊輸出控制指令給主控制器，進(jìn)而由該主控制器控制直升機(jī)作相應(yīng)的飛行動(dòng)作。由于該飛行控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程控制器，并根據(jù)預(yù)設(shè)的地理信息自動(dòng)調(diào)整直升機(jī)飛行路徑，可以適應(yīng)不同各種工作環(huán)境；同可以降低本成，提高無(wú)人直升機(jī)飛行的安全性。在本實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還可以包括GPS接收模塊5，為主控制器I提供實(shí)時(shí)的經(jīng)緯度信息，由主控制器I根據(jù)設(shè)計(jì)的自適應(yīng)控制算法運(yùn)算后將控制信息發(fā)給平衡模塊7和陀螺儀模塊42，進(jìn)行姿態(tài)控制，能夠提供更精確的控制。所述控制系統(tǒng)還可以包括設(shè)置在云臺(tái)的攝像模塊8，該攝像模塊8包括攝像機(jī)81，該攝像機(jī)81通過(guò)云臺(tái)控制模塊80接收主控制器I信息，完成在鏡頭朝下的云臺(tái)控制及靜態(tài)物體鎖定，并將攝像機(jī)采集的視覺(jué)信息反饋給主控制器，由主控制器處理后將控制信息發(fā)給平衡模塊7和陀螺儀模塊4，進(jìn)行姿態(tài)控制，并將相應(yīng)圖像信號(hào)通過(guò)地面通訊模塊提供給遠(yuǎn)程控制模塊。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，其特征在于 包括協(xié)調(diào)各模塊工作的主控制器，該主控制器分別與高度測(cè)量模塊、航向測(cè)量模塊和陀螺儀模塊連接，以及通過(guò)通訊模塊與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的遠(yuǎn)程控制模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，其特征在于 該飛行控制系統(tǒng)還包括與主控制器連接的攝像模塊，其中該攝像模塊包括設(shè)置在云臺(tái)上的攝像機(jī)和控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的云臺(tái)控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，其特征在于 該飛行控制系統(tǒng)還包括與主控制器連接的平衡模塊，該平衡模塊輸出與直升機(jī)動(dòng)力裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，其特征在于 所述飛行控制系統(tǒng)還包括與主控制器連接的GPS接收模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，其特征在于 所述陀螺儀模塊包括陀螺儀和與該陀螺儀連接的舵機(jī)控制單元，該舵機(jī)控制單元輸出與直升機(jī)動(dòng)力裝置連接。
專利摘要本實(shí)用新型小型無(wú)人直升機(jī)自適應(yīng)飛行控制系統(tǒng)，包括協(xié)調(diào)各模塊工作的主控制器，該主控制器分別與高度測(cè)量模塊、航向測(cè)量模塊和陀螺儀模塊連接，以及通過(guò)通訊模塊與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的遠(yuǎn)程控制模塊連接。在工作時(shí)，由高度測(cè)量模塊、航向測(cè)量模塊和陀螺儀模塊分別實(shí)時(shí)將高度信息、航向數(shù)據(jù)和位置信息通過(guò)通訊模塊傳輸給設(shè)有相關(guān)地理信息的遠(yuǎn)程控制模塊，并由遠(yuǎn)程控制模塊輸出控制指令給主控制器，進(jìn)而由該主控制器控制直升機(jī)作相應(yīng)的飛行動(dòng)作。由于該飛行控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程控制器，并根據(jù)預(yù)設(shè)的地理信息自動(dòng)調(diào)整直升機(jī)飛行路徑，可以適應(yīng)不同各種工作環(huán)境；同可以降低本成，提高無(wú)人直升機(jī)飛行的安全性。
文檔編號(hào)G05D1/10GK202838028SQ20122052904
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者楊劍 申請(qǐng)人:楊劍