[发明专利]无人机航姿监测系统

说明书

本发明提供了一种无人机航姿监测系统，包括：加速度检测模块、角速度检测模块、磁强检测模块、温度检测模块、无线电高度检测模块、航姿信息显示模块、GPS接收模块、数据通信模块及航姿解算模块；加速度检测模块、角速度检测模块、磁强检测模块、温度检测模块、无线电高度检测模块、航姿信息显示模块、GPS接收模块、数据通信模块分别连接至航姿解算模块，航姿解算模块用于根据新型卡尔曼算法对无人机加速度、无人机角速度、无人机飞行磁偏角、无人机机身温度、无人机飞行高度及GPS接收模块获取到的无人机位置信息进行处理，以得到无人机航姿信息，并将无人机航姿信息发送至航姿信息显示模块、无人机导航系统及地面控制台。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种无人机航姿监测系统。

背景技术

姿态信息是无人机的重要飞行参数，对无人机的正常运行具有十分重要的意义。当下常用的导航和姿态系统主要有惯性导航、航姿系统，组合导航、航姿系统和捷联导航、航姿系统，其中，惯性导航、航姿系统，组合导航、航姿系统因为结构复杂、成本高而无法在无人机上大规模应用；而捷联导航、航姿系统由于采用数字平台代替物理平台而在无人机应用中具有巨大的优势。但是，由于计算误差、传感数据易受到环境干扰而导致捷联导航、航姿系统的精度较差。目前常用的姿态解算方法有互补滤波姿态解算算法，基于梯度下降法的姿态解算算法，基于卡尔曼滤波器的姿态解算算法，以及粒子滤波姿态解算算法。这些算法或者精度较差或者算法复杂、实时性差，难以在无人机上应用。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的无人机航姿监测系统，提高了无人机航姿数据的解算精度，并将测得航姿信息发送到地面控制平台和机载显示设备，大大提高了无人机航姿监测系统的智能化、信息化水平。

有鉴于此，根据本发明提出了一种无人机航姿监测系统，无人机航姿监控系统包括：加速度检测模块、角速度检测模块、磁强检测模块、温度检测模块、无线电高度检测模块、航姿信息显示模块、GPS接收模块、数据通信模块及航姿解算模块；其中，所述加速度检测模块、所述角速度检测模块、所述磁强检测模块、所述温度检测模块、所述无线电高度检测模块、所述航姿信息显示模块、所述GPS接收模块、所述数据通信模块分别连接至所述航姿解算模块，所述航姿解算模块基于所述数据通信模块与无人机导航系统及地面控制台建立通信连接，所述航姿解算模块用于根据新型卡尔曼算法对所述加速度检测模块监测到的无人机加速度、所述角速度检测模块监测到的无人机角速度、所述磁强检测模块监测到的无人机飞行磁偏角、所述温度检测模块监测到的无人机机身温度、所述无线电高度检测模块监测到的无人机飞行高度及所述GPS接收模块获取到的无人机位置信息进行处理，以得到无人机航姿信息，并将所述无人机航姿信息发送至所述航姿信息显示模块、所述无人机导航系统及所述地面控制台。

在该技术方案中，无人机航姿监控系统整合有加速度检测模块、角速度检测模块、磁强检测模块、温度检测模块、无线电高度检测模块及GPS接收模块以实现对无人机加速度、角速度、磁偏角、温度、高度以及位置信息等航姿数据的高精度测量，航姿解算模块基于新型卡尔曼算法实现对航姿数据信息的综合处理，提高了无人机航姿数据的解算精度，并将测得航姿信息发送到地面控制平台和机载显示设备，大大提高了整个系统的智能化、信息化水平。

在上述技术方案中，优选地，所述航姿解算模块包括加速度数据处理功能模块、角速度数据处理功能模块、磁强数据处理功能模块、温度数据处理功能模块、无线电高度数据处理功能模块、航姿信息显示功能模块、GPS数据处理功能模块、数据通信控制功能模块、基于新型卡尔曼算法的航姿解算功能模块、综合管理模块。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述加速度检测模块包括MEMS智能三轴加速度计、加速度误差补偿单元、第一无线通信接口单元，所述加速度检测模块基于所述第一无线通信接口单元与所述航姿解算模块建立通信连接。