[发明专利]一种固定翼飞行器控制系统及其方法

说明书

本发明涉及一种固定翼飞行器控制系统及其方法，为了克服现有单工固定翼飞行器控制系统不能完成从发射机到接收机传输数据的不足，本发明提供一种双工传输系统。该系统由发射机，接收机两大部分组成。本发明的分时双向传输机制实现了接收机接收发射机的控制信号以控制飞机飞行姿态和发射机接收接收机的飞机姿态数据，完成了发射机和接收机双工通信。与现有单工控制方法相比，此双工控制系统及方法具有数据双向传输、成本低廉、质量体积小、研发与制造周期短、反应灵敏等优点。

技术领域

本发明涉及一种固定翼飞行器控制系统，特别是涉及一种基于半双工通信方式的固定翼飞行器控制系统。

背景技术

传统固定翼航模控制系统在单工通信方面也就是从发射机到接收机的数据传输方面做的比较成熟，但一般无法完成从接收机到发射机的数据传输，这样就不能及时获取固定翼飞行器在飞行过程中的参数等信息，这给固定翼飞行器飞行姿态等问题的研究带来了不便。

发明内容

为了克服现有单工固定翼飞行器控制系统不能完成从发射机到接收机传输数据的不足，本发明提供一种双工传输系统。该系统由发射机，接收机两大部分组成。其中发射机中包含微控制器MCU最小系统、2.4g无线射频、ADC通道采样接口、蜂鸣器、电源管理、按键开关输入、ISP自动程序自动下载、SWD内核调试接口等模块；

接收机中包含微控制器MCU最小系统、2.4g无线射频、PWM输出接口、电源管理、姿态传感器、SWD内核调试接口等模块。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种基于半双工通信方式的固定翼航模控制系统，其特点如下：

在发射机中，微控制器MCU用于遥控器摇杆电位器电压采样、采样数据的处理、读取用户输入数据、控制SPI总线发送/接收数据、控制板载其他外设如LED和蜂鸣器。微控制器MCU所运行的指令通过SWD接口或者ISP下载烧录进MCU的ROM 中。

在接收机中，微控制器MCU用于输出PWM信号(驱动电机和舵机)、控制SPI 总线接收/发送数据、控制I2C总线读取欧拉角、控制板载其他外设如LED。微控制器 MCU所运行的指令通过SWD接口烧录进MCU的ROM中。

本发明的有益效果是：

与现有单工控制系统相比，此双工控制系统具有成本低廉、质量体积小、研发与制造周期短、反应灵敏等优点。

附图说明

图1是发射机部分的系统框图；

图2是接收机部分的系统框图；

图3是发射机PCB；

图4是接收机PCB；

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作详细说明。

一、系统的工作过程：

(1)发射机工作过程：参照图1为发射机的原理框图。发射机上电后，MCU的内核开始配置所需要的外设，在发射机上需要的外设有ADC模数转换器、DMA控制器、SPI控制器、NVIC的IO口外部中断、GPIO等。在配置ADC模数转换器的同时，配置了DMAC直接存储器访问控制器，DMA的使用使得ADC的转换数据传输速率大大提升，提高了系统的实时性。外设配置完成后，开始配置2.4g无线射频模块，该模块可以每次最多发送32字节的数据包。各种初始化配置完成后，内核进入while的死循环，准备按照下述过程完成发射机的系统功能。