[发明专利]一种针对无人机半闭环舵面的标定系统及标定方法

说明书

一种针对无人机半闭环舵面的标定系统及标定方法，系统包括地面控制装置、夹子和标定盒，其中标定盒又包括MEMS惯导、处理器模块和无线通信模块；地面控制装置通过电缆连接无人机，对无人机发送控制指令，控制无人机舵面上下摆动，标定盒通过夹子夹持在无人机的翼面后缘，随翼面共同运动，MEMS惯导用于测量翼面转动角度，处理器模块将MEMS惯导测量得到的翼面转动角度信息转换为四元数，并通过无线通信模块提供给地面控制装置，进行无人机半闭环舵面的标定。本发明由于其相对舵面的固定位置没有要求，所以其适用范围较广，可操作性高，且将舵面角位置和舵面转轴因素分离开，所以舵面旋转运动的标定较为方便。

技术领域

本发明涉及一种针对无人机半闭环舵面的标定系统及标定方法，涉及航空保障设备领域。

背景技术

目前针对中大尺寸固定翼无人机，其中多采用半闭环舵面，由于缺乏全闭环测量手段，其半闭环舵面的标定多为外界辅助标定和评估。

如角度测量往往转化为测量弦长等线性测量，这样的代价是大角度时和小角度时测量存在误差或测量精度无法保持一致；

相关测量手段针对该项工作的辅助器材中，多为线缆形式通信且为手动布置导致现场实施不便，若舵面较多时则更为繁琐费时费力。

目前对角度的量测时传感器对舵面的安装固定都有着严格的要求，稍有偏离即严重影响测量准确性，这给角度量测带来了一定的难度，过程也相对耗时耗力。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种针对无人机半闭环舵面的标定系统及标定方法。

本发明的技术解决方案是：

一种针对无人机半闭环舵面的标定系统，包括地面控制装置、夹子和标定盒，其中标定盒又包括MEMS惯导、处理器模块和无线通信模块；

地面控制装置通过电缆连接无人机，对无人机发送控制指令，控制无人机舵面上下摆动，标定盒通过夹子夹持在无人机的翼面后缘，随翼面共同运动，MEMS惯导用于测量翼面转动角度，处理器模块将MEMS惯导测量得到的翼面转动角度信息转换为四元数，并通过无线通信模块提供给地面控制装置，进行无人机半闭环舵面的标定。

所述无线通信模块中包括蓝牙模块和wifi模块，处理器模块与地面控制装置之间的无线通讯通过蓝牙模块或者wifi模块实现。

一种针对无人机半闭环舵面的标定方法，步骤如下：

(1)进行机械对零；

(2)进行四元数归零；

(3)地面控制装置发送指令给无人机，控制舵面做向下小角度步进，标定盒将采集到的舵面转动角度发送给地面控制装置，当标定盒采集到的舵面向下转动角度不再变化时，记录该位置为舵面下摆极限位置，进入步骤(4)；

(4)地面控制装置发送指令给无人机，控制舵面做向上小角度步进，标定盒将采集到的舵面转动角度发送给地面控制装置，当标定盒采集到的舵面向上转动角度不再变化时，记录该位置为舵面上摆极限位置，进入步骤(5)；

(5)再次进行机械对零；

(6)再次进行四元数归零；

(7)地面控制装置发送指令给无人机，控制舵面做向下小角度步进并记录，标定盒将采集到的舵面转动角度发送给地面控制装置，当标定盒采集到的舵面向下转动角度达到舵面下摆极限位置时，停止向下摆动步进，进入步骤(8)；

(8)地面控制装置发送指令给无人机，控制舵面做向下上角度步进并记录，标定盒将采集到的舵面转动角度发送给地面控制装置，当标定盒采集到的舵面向上转动角度达到舵面上摆极限位置时，停止向上摆动步进，进入步骤(9)；