[发明专利]基于天通一号的无人机飞控系统

权利要求书

1.一种基于天通一号的无人机飞控系统，其特征在于：所述系统包括控制模块和飞行模块，所述控制模块包括微处理器及分别与微处理器连接的航姿测量装置、位置锁定装置、油门、航向陀螺仪、第一定高装置、第一天通一号卫星通信装置；所述飞行模块包括处理器、无刷电机及分别与处理器连接的第二定高装置、电机调速装置、第二天通一号卫星通信装置，所述无刷电机与所述电机调速装置连接；所述微处理器与所述处理器连接，第一天通一号卫星通信装置与第二天通一号卫星通信装置结构相同，所述第一天通一号卫星通信装置包括射频收发器、基带处理芯片、动态存储器、晶振、射频功率放大器、射频开关、卫星天线、以及电源模块；所述基带处理芯片与所述微处理器连接，所述射频收发器、动态存储器、电源模块与所述基带处理芯片连接，所述晶振、射频功率放大器均与所述射频收发器连接，所述卫星天线经射频开关与所述射频收发器连接；所述控制模块利用航姿测量装置中三轴数字硅微MEMS陀螺仪传感器分别采集控制模块在X、Y、Z轴上的加速度以及控制模块绕三轴旋转的角速度,发送给微处理器，经过温度补偿和磁场校准后进行无人机姿态估计，得出控制驱动无刷电机的欧拉角；通过航姿测量装置的电子磁场计实时检测飞行时的磁场信息、控制模块运行的姿态和利用温度传感器实时监测环境温度，发送给微处理器进行实时操作,所述三轴数字硅微MEMS陀螺仪利用微处理器传输的温度信息进行温度漂移补偿，然后根据磁场信息实时校准输岀时的数据；最后，由天通一号卫星通信系统输出最终的姿态数据，控制驱动无刷电机的欧拉角；油门、航向陀螺仪和第一定高装置实时监测飞行模块的油门值、航向角和高度值，并将数据及时发送至微处理器；微处理器对接收的数据进行处理，将处理后的油门值、航向角和高度值包装并通过第一天通一号卫星通信装置发送至飞行模块,飞行模块接收控制模块发送过来的数据的同时读取其自身的第二定高装置和电子磁场计采集的高度和磁场数据发送给处理器，通过处理器算岀六路PWM值，分别输出调制信号至无刷电机，使无刷电机完成飞行模块的平衡控制以及偏航、横滚、俯仰空间六自由度的动作。

2.根据权利要求1所述的基于天通一号的无人机飞控系统，其特征在于：所述第一天通一号卫星通信装置具体工作方式为：所述微处理采集到各个传感器的数据信号后，将数据信号发送给基带处理芯片，之后基带处理芯片合成即将发射的基带信号，在发射信号时，基带处理芯片把信号编译成用来发射的基带码，同时能对文字信息和图片信息进行编译；晶振产生中央处理器执行指令所需的时钟频率信号，时钟信号的频率越高，微处理运行速度也能变得越快，晶振提供了基本的时钟信号，让第一天通一号卫星通信装置各部分保持同步，动态存储器SDRAM用于存储一些需要传输的数据、接收到的指令和控制信息，射频收发器用来处理接收信号和发送信号，射频收发器有一条发射通道和一条接收通道，射频收发器通过所述射频开关来切换通道，射频收发器获得基带处理芯片的基带码发送给射频功率放大器，射频功率放大器对信号进行调制或者数模转换，之后上变频到一定的射频频段后进行功率放大，射频功率放大器进行信号放大后将数据信号经过通信天线发送给天通一号，借助天通一号的通信功能，让天通一号进行数据中转后将信号发送到地面远程救援中心。

3.根据权利要求1所述的基于天通一号的无人机飞控系统，其特征在于：所述位置锁定装置包括具有导航定位功能的SOC基带芯片、第一三轴数字硅微MEMS陀螺仪、第一三轴高精度数字加速度计；所述第一三轴数字硅微MEMS陀螺仪、第一三轴高精度数字加速度计相连接再与所述微处理器连接，所述SOC基带芯片与所述微处理器连接；位置锁定装置实时采集飞行模块的位置信息，利用天通一号的定位功能，在飞行模块上实现授时、单点定位、连续定位和导航功能，从而锁定飞行模块所在的空间位置。

4.根据权利要求1所述的基于天通一号的无人机飞控系统，其特征在于：所述第一定高装置和第二定高装置结构相同，所述第一定高装置包括气压计传感器和超声波传感器；所述气压计传感器和超声波传感器均与所述微处理器连接。

5.根据权利要求1所述的基于天通一号的无人机飞控系统，其特征在于：所述电机调速装置采用直流电机调速器。

6.根据权利要求1所述的基于天通一号的无人机飞控系统，其特征在于：所述航姿测量装置包括温度传感器、第二三轴数字硅微MEMS陀螺仪、第二三轴高精度数字加速度计、电子磁场计；所述温度传感器、第二三轴数字硅微MEMS陀螺仪、第二三轴高精度数字加速度计、电子磁场计均与所述微处理器连接。