[发明专利]一种无人直升机的航电系统

权利要求书

1.一种无人直升机的航电系统，包括飞行控制管理计算机、导航分系统、测控分系统、任务分系统、伺服分系统、供电分系统和平台管理分系统，其特征在于

所述的飞行控制管理计算机采用1个标准的ATR机箱，为双余度设计，即采用主—备工作方式，通过比较监控和自监控进行有效性判断和余度切换；所述的导航分系统由导航设备、大气数据计算机和无线电高度计组成，所述导航设备通过设置主用导航和备用导航实现无人直升机直升机姿态采集双余度设计，无人直升机高度测量采用三余度设计；所述的测控分系统由地面指挥控制设备和链路设备组成，采用冗余设计，具有C波段、UHF波段及卫星通讯三套链路设备；所述的任务分系统按照系统任务功能的需求，由飞行控制管理计算机通过RS422/232控制其任务的执行和数据的存储，并将任务的执行情况有效的反馈给平台监测系统；所述的伺服分系统由舵机控制器及5个通道的舵机组成，所述舵机控制器采用数字式双余度设计，上电后主通道处于工作状态，备通道处于随动状态，所述舵机采用电气双余度配置，具备电气一次故障工作的能力；所述的供电分系统主要由配电盒、发电机和蓄电池组成，采用交联方式设计，所述发电机工作时，可向用电设备供电并给所述蓄电池充电，所述发电机出现故障停止供电时，自动转为所述蓄电池供电；所述的平台管理分系统由平台状态监测模块、发动机控制模块及相关传感器和控制器组成。

所述的飞行控制管理计算机通过RS422接口与各分系统航电设备直接通信，并通过舵机控制器对舵机指令信号处理；所述的供电分系统通过配电线缆与各分系统及所述的飞行控制管理计算机之电源模块单元相连。

2.如权利要求1所述的一种无人直升机的航电系统，其特征在于：所述的飞行控制管理计算机之处理器选用高性能PowerPC处理器，通过标准的CPCI总线协议交换数据，并包括有18路RS422接口、6路RS232接口、16路A/D采集通道(含脉冲输入2路)、16路DI和8路DO。

3.如权利要求1所述的一种无人直升机的航电系统，其特征在于：所述的导航设备中主用导航和备用导航采用不同的设备，无人直升机在飞行中主要依靠主用导航进行姿态和航线的控制，主用导航出现永久性故障时则启用备份导航系统。

4.如权利要求1所述的一种无人直升机的航电系统，其特征在于：无人直升机高度测量手段包括无线电高度计、大气数据计算机及GPS计算高度。无人直升机在低空飞行时主要依靠无线电高度计，飞行过程中若无线电高度计出现故障则采用大气数据计算机的高度数据或GPS计算高度，而机场内出现无线电高度计故障影响降落时，则使用GPS计算高度引导着陆；无人直升机进入高空飞行时通过大气数据计算机测量高度，若大气数据计算机出现故障则采用GPS计算高度。

5.如权利要求1所述的一种无人直升机的航电系统，其特征在于：所述的测控分系统之三套链路设备中C波段链路设备和UHF波段链路设备负责遥控、遥测数据的传输，二者为主、备关系。当主链路设备出现故障时，备链路确保无人直升机远距离遥控、遥测数据的可靠传输。当主、备链路均出现故障时，则通过卫星通讯设备进行信号传输实现直升机能安全返航。

6.如权利要求1所述的一种无人直升机的航电系统，其特征在于：所述的伺服分系统中舵机控制器与各舵机间通过专配的线缆相连，舵机控制器设有与各舵机通用的接口单元，用于传送舵机位置控制指令和反馈舵机位置数据。

7.如权利要求1所述的一种无人直升机的航电系统，其特征在于：所述无人直升机航电系统还包含有控制软件，分为系统层、系统管理层、应用模块层和数据接口层4个层次，其中所述系统层采用Vxworks实时操作系统，所述系统管理层包括优先级管理、时钟管理、任务管理和故障管理，所述应用模块层主要为一些任务功能模块，包括数据采集模块、飞行管理模块、飞行控制模块、载荷控制和数据输出模块等，所述数据接口层为各模块对应接口的处理函数，其通过标准I/O接口与各传感器及功能模块进行有效的数据交互。