[实用新型]一种微型四旋翼飞行器控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微型四旋翼飞行器控制系统。

背景技术

早在上世纪中期，微小型多旋翼飞行器已经受到海外一些研究机构的亲睐，但多旋翼飞行器一般尺寸较小，负载能力较差，无法搭载传统的高精度传感器。直到本世纪初，MEMS传感器技术的发展使微小型多旋翼飞行器的研究得到突破。

四旋翼飞行器四个螺旋桨分为两组，且旋转方向相反，必须通过改变各个螺旋桨的速度完成各种飞行动作。传统的四旋翼飞行器安装各种科学仪器后，可应用于科研和其它领域，比如农田信息的采集、林业资源勘探、灾害救助等，此种环境下四旋翼飞行器的距离将远远超出有限的遥控距离，无法完成有效控制。且对于飞行器的平衡问题，如专利号为ZL201220557994.3采用的三个陀螺仪，同时对于速度控制增加了三轴加速度，这样无疑增加了飞行器本身的重量，不利于远距离飞行；专利号ZL201320303844.4采用的蓝牙模块控制四旋翼飞行器的飞行，此种方式需要蓝牙对接，且通信距离有限；专利号ZL201320029529.7采用的GSM通信方式连接到手机，通过手机实现四旋翼飞行器的远程控制，但此种方式实时效果差，且均未考虑到节能的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种微型四旋翼飞行器控制系统，该微型四旋翼飞行器控制系统通过集成定位通讯模块、中央控制器、飞行控制模块、螺旋桨驱动电机、三轴陀螺仪、电源节能模块等解决了飞行器本身的重量大、通信距离有限和实时效果差的问题。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种微型四旋翼飞行器控制系统，包括集成定位通讯模块、中央控制器、飞行控制模块、螺旋桨驱动电机、三轴陀螺仪、电源节能模块、充电管理模块、电池、充电口和地磁方位传感器；所述集成定位通讯模块、三轴陀螺仪、电源节能模块、地磁方位传感器的数据输出端均与中央控制器的输入端连接，所述中央控制器的输出端经飞行控制模块与螺旋桨驱动电机的输入端连接；所述集成定位通讯模块和电源节能模块的输入端均与充电管理模块的输出端连接，所述充电管理模块、电池、充电口依次顺序连接。

所述集成定位通讯模块为GSM/GPRS/GPS模块，所述GSM/GPRS/GPS模块采用GPS/GSM相结合的双定位方式、GPRS/GSM相结合的网络通信方式。

所述中央控制器的主控芯片为RL78系列的R5F100LE。

所述三轴陀螺仪的主芯片是MPU-6050。

本实用新型的有益效果在于：同时采取GSM/GPS双重定位的方式，有效做到室内和室外以及高大建筑物旁定位信息的接收，且只需通过GPRS/GSM网络通信的功能与手机建立无线网络连接，就能实现远程实时通过手机对四旋翼飞行器的多功能控制，也可以广泛利用互联网或其他移动网络等进行信息、信号的传送，为定位和飞行控制带来了更多方便；通过设置的电源节能装置和充电管理装置，可以有效分配能源，并保证所有装置运作的节能，符合现代低碳环保的理念，成本低，提高了系统数据通信的实时效果、降低能耗。

附图说明

图1是本实用新型微型四旋翼飞行器控制系统的控制框图；

图中：1-集成定位通讯模块，2-中央控制器，3-飞行控制模块，4-螺旋桨驱动电机，5-三轴陀螺仪，6-电源节能模块，7-充电管理模块，8-电池，9-充电口，10-地磁方位传感器。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示的一种微型四旋翼飞行器控制系统，包括集成定位通讯模块1、中央控制器2、飞行控制模块3、螺旋桨驱动电机4、三轴陀螺仪5、电源节能模块6、充电管理模块7、电池8、充电口9和地磁方位传感器10；所述集成定位通讯模块1、三轴陀螺仪5、电源节能模块6、地磁方位传感器10的数据输出端均与中央控制器2的输入端连接，所述中央控制器2的输出端经飞行控制模块3与螺旋桨驱动电机4的输入端连接；所述集成定位通讯模块1和电源节能模块6的输入端均与充电管理模块7的输出端连接，所述充电管理模块7、电池8、充电口9依次顺序连接。

通过GPS/GSM相结合的双定位方式，有效做到室内和室外以及高大建筑物旁定位信息的接收，同时采用GPRS/GSM的通信方式，相比于传统的四旋翼器控制系统，能够更好的实现对四旋翼飞行器的实时控制；通过设置的电源节能装置和充电管理装置，可以有效分配能源，并保证所有装置运作的节能，符合现代低碳环保的理念。