一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀屬于無(wú)人飛行器領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀；該自動(dòng)駕駛儀包括微處理器系統(tǒng)（1），連接微處理器系統(tǒng)（1）輸入端的傳感系統(tǒng)（2），連接微處理器系統(tǒng)（1）雙向數(shù)據(jù)端的無(wú)線通訊接口（3）以及連接微處理器系統(tǒng)（1）輸出端的控制信號(hào)輸出接口（4）；這種模塊化的設(shè)計(jì)，便于元器件更換和軟硬件升級(jí)，按照集成化、小型化設(shè)計(jì)，能更好的適應(yīng)對(duì)載荷敏感的飛機(jī)，自我保護(hù)功能完善，操作簡(jiǎn)便，提高了安全性降低了對(duì)用戶操作技能的要求，可用于固定翼無(wú)人機(jī)和四旋翼無(wú)人機(jī)、直升機(jī)，穩(wěn)定性高，成本低。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
—種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀
一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀屬于無(wú)人飛行器領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀，適用于軍工無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和民用航模、航拍無(wú)人機(jī)的控制，能夠控制固定翼機(jī)、旋翼機(jī)和特種氣動(dòng)布局飛行器，是飛行器控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
技術(shù)介紹
無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀是無(wú)人機(jī)的核心部分。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展出多種無(wú)人機(jī)及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。雖然美國(guó)APM自動(dòng)駕駛儀適用于固定翼和四旋翼，但是對(duì)于傳感器系統(tǒng)要求苛刻，成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了克服現(xiàn)有無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀的缺陷，公開了一種可用于固定翼和多旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，該自動(dòng)駕駛儀適用于軍工無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和民用航模、航拍無(wú)人機(jī)的控制，能夠控制固定翼機(jī)、旋翼機(jī)和特種氣動(dòng)布局飛行器，是飛行器控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并具有以下優(yōu)點(diǎn)模塊化的設(shè)計(jì)，便于元器件更換和軟硬件升級(jí)，按照集成化、小型化設(shè)計(jì)，能更好的適應(yīng)對(duì)載荷敏感的飛機(jī)，自我保護(hù)功能完善，操作簡(jiǎn)便，提高了安全性降低了對(duì)用戶操作技能的要求，可用于固定翼無(wú)人機(jī)和四旋翼無(wú)人機(jī)、直升機(jī)，穩(wěn)定性高，成本低。本專利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，包括微處理器系統(tǒng)，連接微處理器系統(tǒng)輸入端的傳感系統(tǒng)，連接微處理器系統(tǒng)雙向數(shù)據(jù)端的無(wú)線通訊接口以及連接微處理器系統(tǒng)輸出端的控制信號(hào)輸出接口；所述的微處理器系統(tǒng)包括ARM處理器、與ARM處理器雙向數(shù)據(jù)端連接的ROM和RAM、與 ARM處理器輸入端連接的AD轉(zhuǎn)換器以及與ARM處理器輸出端連接的JTAG接口 ；所述的傳感系統(tǒng)與微處理器系統(tǒng)中AD轉(zhuǎn)換器連接，包括姿態(tài)檢測(cè)儀、高度檢測(cè)儀、航向檢測(cè)儀、位置檢測(cè)儀、障礙物檢測(cè)儀以及速度檢測(cè)儀。上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的姿態(tài)檢測(cè)儀為一個(gè)慣性導(dǎo)航單元；高度檢測(cè)儀為第一超聲波測(cè)距模塊和氣壓高度計(jì)的組合；航向檢測(cè)儀為三軸方向上兩兩正交的三軸電子羅盤或三個(gè)單軸的電子羅盤；位置檢測(cè)儀為GPS接收機(jī)；障礙物檢測(cè)儀為第二超聲波測(cè)距模塊；速度檢測(cè)儀為空速計(jì)；上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的慣性導(dǎo)航單元由角速度傳感器和加速度計(jì)組成；所述的角速度傳感器為一個(gè)三軸角速度傳感器或兩輛垂直的三個(gè)相同的單軸角速度傳感器；所述的加速度計(jì)為一個(gè)三軸加速度計(jì)或兩輛垂直的三個(gè)相同的單軸加速度計(jì)。上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的高度檢測(cè)儀按超聲發(fā)射方向豎直向下進(jìn)行放置。上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的障礙物檢測(cè)儀為分別在飛機(jī)左側(cè)、右側(cè)、機(jī)頭和機(jī)尾四個(gè)位置配置的分別向左側(cè)、右側(cè)、前方和后方發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射器。上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的超聲波測(cè)距模塊發(fā)射的超聲波頻率為20MHz 30 MHz0上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的超聲波測(cè)距模塊發(fā)射的超聲波頻率為30MHz 40 MHz0上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的障礙物檢測(cè)儀還包括預(yù)留給用戶自定義使用的接口。上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的障礙物檢測(cè)儀還包括帶無(wú)線傳輸功能的攝像頭。上述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，所述的攝像頭為可見光波段攝像頭或紅外波段攝像頭或紫外波段攝像頭。由于本專利技術(shù)用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀包括微處理器系統(tǒng)，連接微處理器系統(tǒng)輸入端的傳感系統(tǒng)，連接微處理器系統(tǒng)雙向數(shù)據(jù)端的無(wú)線通訊接口以及連接微處理器系統(tǒng)輸出端的控制信號(hào)輸出接口 ；這種模塊化的設(shè)計(jì)，便于元器件更換和軟硬件升級(jí)，按照集成化、小型化設(shè)計(jì)，能更好的適應(yīng)對(duì)載荷敏感的飛機(jī)，自我保護(hù)功能完善，操作簡(jiǎn)便，提高了安全性降低了對(duì)用戶操作技能的要求，可用于固定翼無(wú)人機(jī)和四旋翼無(wú)人機(jī)、直升機(jī)，穩(wěn)定性高，成本低。附圖說明圖I是本專利技術(shù)用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀電路連接示意圖。圖中1微處理器系統(tǒng)、IlARM處理器、12R0M、13RAM、14AD轉(zhuǎn)換器、15JTAG接口、2傳感系統(tǒng)、21姿態(tài)檢測(cè)儀、22高度檢測(cè)儀、23航向檢測(cè)儀、24位置檢測(cè)儀、25障礙物檢測(cè)儀、26速度檢測(cè)儀、3無(wú)線通訊接口、4控制信號(hào)輸出接口。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實(shí)施例的用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，包括微處理器系統(tǒng)1，連接微處理器系統(tǒng)I輸入端的傳感系統(tǒng)2，連接微處理器系統(tǒng)I雙向數(shù)據(jù)端的無(wú)線通訊接口 3以及連接微處理器系統(tǒng)I輸出端的控制信號(hào)輸出接口 4 ； 所述的微處理器系統(tǒng)I包括ARM處理器11、與ARM處理器11雙向數(shù)據(jù)端連接的R0M12和RAM13、與ARM處理器11輸入端連接的AD轉(zhuǎn)換器14以及與ARM處理器11輸出端連接的JTAG 接口 15 ； 所述的傳感系統(tǒng)2與微處理器系統(tǒng)I中AD轉(zhuǎn)換器14連接，包括姿態(tài)檢測(cè)儀21、高度檢測(cè)儀22、航向檢測(cè)儀23、位置檢測(cè)儀24、障礙物檢測(cè)儀25以及速度檢測(cè)儀26 ；所述的控制信號(hào)輸出接口 4為IIC控制信號(hào)輸出接口和PWM控制信號(hào)輸出接口供用戶選擇，電路連接圖如圖I所示。其中姿態(tài)檢測(cè)儀21為一個(gè)慣性導(dǎo)航單元；高度檢測(cè)儀22為第一超聲波測(cè)距模塊和氣壓高度計(jì)的組合，所述的超聲波測(cè)距模塊發(fā)射的超聲波頻率優(yōu)選為25MHz，也可以在使用的時(shí)候選擇為35MHz ;航向檢測(cè)儀23為三軸方向上兩兩正交的三軸電子羅盤或三個(gè)單軸的電子羅盤；位置檢測(cè)儀24為GPS接收機(jī)；障礙物檢測(cè)儀25為第二超聲波測(cè)距模塊；速度檢測(cè)儀26為空速計(jì)；所述的慣性導(dǎo)航單元由角速度傳感器和加速度計(jì)組成；所述的角速度傳感器為一個(gè)三軸角速度傳感器或兩輛垂直的三個(gè)相同的單軸角速度傳感器；所述的加速度計(jì)為一個(gè)三軸加速度計(jì)或兩輛垂直的三個(gè)相同的單軸加速度計(jì)。所述的高度檢測(cè)儀22按超聲發(fā)射方向豎直向下進(jìn)行放置。所述的障礙物檢測(cè)儀25為分別在飛機(jī)左側(cè)、右側(cè)、機(jī)頭和機(jī)尾四個(gè)位置配置的分別向左側(cè)、右側(cè)、前方和后方發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射器。所述的障礙物檢測(cè)儀25還包括預(yù)留給用戶自定義使用的接口以及帶無(wú)線傳輸功能的攝像頭，所述的攝像頭為可見光波段攝像頭或紅外波段攝像頭或紫外波段攝像頭。該自動(dòng)駕駛儀用于用于固定翼飛機(jī)與用于四旋翼飛機(jī)有所不同，前者必須要有速度檢測(cè)儀26而后者可以沒有，而前者可以不在飛機(jī)尾翼上配置超聲波發(fā)射器二后者必須有。權(quán)利要求1.一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，其特征在于包括微處理器系統(tǒng)(I)，連接微處理器系統(tǒng)(I)輸入端的傳感系統(tǒng)(2)，連接微處理器系統(tǒng)(I)雙向數(shù)據(jù)端的無(wú)線通訊接口(3)以及連接微處理器系統(tǒng)(I)輸出端的控制信號(hào)輸出接口(4)；所述的微處理器系統(tǒng)(I)包括ARM處理器(11)、與ARM處理器(11)雙向數(shù)據(jù)端連接的ROM (12)和RAM (13)、與ARM處理器(11)輸入端連接的AD轉(zhuǎn)換器(14)以及與ARM處理器(II)輸出端連接的JTAG接口(15)；所述的傳感系統(tǒng)(2)與微處理器系統(tǒng)(I)中AD轉(zhuǎn)換器(14)連接，包括姿態(tài)檢測(cè)儀(21)、高度檢測(cè)儀(22 )、航向檢測(cè)儀(23 )、位置檢測(cè)儀(24 )、障礙物檢測(cè)儀(25 )以及速度檢測(cè)儀(26)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，其特征在于所述的 姿態(tài)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于固定翼和四旋翼無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀，其特征在于包括微處理器系統(tǒng)（1），連接微處理器系統(tǒng)（1）輸入端的傳感系統(tǒng)（2），連接微處理器系統(tǒng)（1）雙向數(shù)據(jù)端的無(wú)線通訊接口（3）以及連接微處理器系統(tǒng)（1）輸出端的控制信號(hào)輸出接口（4）；所述的微處理器系統(tǒng)（1）包括ARM處理器（11）、與ARM處理器（11）雙向數(shù)據(jù)端連接的ROM（12）和RAM（13）、與ARM處理器（11）輸入端連接的AD轉(zhuǎn)換器（14）以及與ARM處理器（11）輸出端連接的JTAG接口（15）；所述的傳感系統(tǒng)（2）與微處理器系統(tǒng)（1）中AD轉(zhuǎn)換器（14）連接，包括姿態(tài)檢測(cè)儀（21）、高度檢測(cè)儀（22）、航向檢測(cè)儀（23）、位置檢測(cè)儀（24）、障礙物檢測(cè)儀（25）以及速度檢測(cè)儀（26）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：雍升，莫宏偉，胡家祺，孫澤波，徐立芳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈爾濱偉方智能科技開發(fā)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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