[实用新型]一种翼伞无人机飞行控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种翼伞无人机飞行控制系统。

背景技术

无人驾驶飞机又称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。

其中，无人伞翼机越来越得到重视。在无人伞翼机中，柔翼无人机比起其它无人机有着无可比拟的优势，其采用特纺材料制作的柔性翼伞为其提供升力，具有巡航时间长、范围广、体积小、重量轻、使用便捷等优点，在农业、气象、消防等领域有广泛用途。

然而，柔翼无人机的飞行控制技术在国内目前还是空白。对于大部分应用领域，超视距、高稳定的航线飞行和飞机状态保持都是无人机必须具备的，而这些功能都需要好的飞行控制系统来保证。柔翼无人机由于带有伞衣，其飞行运动具有不确定性、非线性和时变等特点，可实施的控制作用非常有限，拉拽和释放伞衣后缘的操纵绳可改变伞衣的气动外形，从而改变伞衣所受气动力，实现无人机的滑翔、转弯和航线控制。同时，无人机系统结构存在刚柔结合、柔性连接和少对称面的特点，其飞行控制系统的设计较其他刚体常规飞行器有很大的不同。目前由于没有好的、针对性的飞控系统，柔翼无人机的作用受到了极大的限制。

因此，根据目前柔翼无人机的自身特性与飞行规律，构建出一套完整的针对性的飞控系统是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型实施例提出一种翼伞无人机飞行控制系统，以适应目前柔翼无人机的自身特性与飞行规律。本实用新型采用如下技术方案：

一种翼伞无人机飞行控制系统，所述系统应用于柔翼无人机，所述系统包括飞行控制器、以及与所述飞行控制器连接的气压传感器、惯性测量单元、定位器和信号调理电路；其中，所述气压传感器用于采集所述柔翼无人机的气压数据；所述惯性测量单元用于采集所述柔翼无人机的三轴磁力数据和三轴加速度数据；所述定位器用于采集所述柔翼无人机的位置数据；所述飞行控制器用于将所述气压数据、所述三轴磁力数据、所述三轴加速度数据和所述位置数据处理为飞行控制量；

所述信号调理电路用于控制所述柔翼无人机根据所述飞行控制量飞行。

优选地，在上述实施例基础上，所述飞行控制器包括底层驱动逻辑电路和数字信号处理器；所述底层驱动逻辑电路用于接收所述气压数据、所述三轴磁力数据、所述三轴加速度数据和所述位置数据；所述数字信号处理器用于按照预设规则将所述底层驱动逻辑电路接收的数据处理为飞行控制量，并发送给所述信号调理电路；所述信号调理电路将所述飞行控制量转化为执行机构使用信号，并输出至所述柔翼无人机的执行机构，以控制所述柔翼无人机的飞行。

优选地，在上述实施例基础上，所述系统还包括时滞预估器；所述时滞预估器与所述飞行控制器并联，以向所述飞行控制器补偿所述执行机构的时滞。

优选地，在上述实施例基础上，所述系统还包括电源设备，所述电源设备用于根据地面站发送的控制指令为所述柔翼无人机中的电子设备供电。

优选地，在上述实施例基础上，所述电源设备为所述柔翼无人机的发动机和所述执行机构供电。

优选地，在上述实施例基础上，所述系统还包括地面站，所述地面站包括数据接收器、地面站控制器和显示器；所述数据接收器用于接收所述气压数据、所述三轴磁力数据和三轴加速度数据、以及所述位置数据，并发送给所述地面站控制器；所述地面站控制器用于将所述数据接收器接收的数据转化为地理信息数据；所述显示器用于根据所述地面站控制器的指示以地图形式显示所述地理信息数据。

优选地，在上述实施例基础上，所述显示器还用于接收输入的飞行控制参数，并发送给所述地面站控制器所述飞行控制参数由所述地面站控制器发送给所述飞行控制器。

优选地，在上述实施例基础上，所述显示器上还设置有开关虚拟按键，所述开关虚拟按键用于接收电源设备开关指令，所述电源设备开关指令由所述地面控制器发送到所述飞行控制器，以指示所述飞行控制器控制所述柔翼无人机中的电源设备为电子设备供断电。

通过本实用新型实施例提供的翼伞无人机飞行控制系统，能够对柔翼无人机的飞行参数进行实时采集和处理，进而根据处理结果调整飞行控制量，通过飞行控制量控制柔翼无人机，以更好地控制柔翼无人机的飞行。

附图说明