无人机的导航飞控系统

飞控系统是无人机的关键核心,按具体功能又可划分为导航子系统和飞控子系统两部分,飞控具备如下功能:

姿态稳定与控制;
导航与制导控制;
自主飞行控制;
自动起飞、着陆控制。

导航子系统,向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态,引导无人机沿指定航线安全、准时、准确地飞行,导航子系统具有以下功能:

获得必要的导航要素,包括高度、速度、姿态、航向;
给出满足精度要求的定位信息,经纬度;
引导飞机按规定计划飞行;
接收预定任务航线计划的装定,并对任务航线的执行进行动态管理;
接收控制站的导航模式控制指令并执行,具有指令导航模式与预定航线飞行模式相互切换的功能;
具有接收并融合无人机其他设备的辅助导航定位信息的能力。

飞控子系统,完成起飞、空中飞行、执行任务、返场回收等整个飞行过程的控制与管理,飞控子系统主要具有如下功能:

无人机姿态稳定与控制;
与导航子系统协调完成航迹控制;
无人机起飞(发射)与着陆(回收)控制;
无人机飞行管理;
无人机任务设备管理与控制;
应急控制;
信息收集与传递。

无人机飞控系统的传感器:

角速率传感器,感受无人机绕机体轴的转动角速率,以构成角速率反馈,改善系统的阻尼特性、提高稳定性。

高度、空速传感器,感受无人机的飞行高度和空速,是高度保持和空速保持的必备传感器。一般和空速管、通气管路构成大气数据系统。

姿态传感器,感受无人机的俯仰,滚转和航向角度,用于实现姿态稳定与航向控制功能。

位置传感器,感受无人机的位置,是飞行轨迹控制的必要前提,惯性导航设备、卫星导航接收机、磁航向传感器是典型的位置传感器。

大疆A2飞控系统的核心部件

主控器(Controller Unit),所有的传感器数据全部汇集到主控器,所有的操控命令也全部来自于主控器。

IMU(惯性测量单元Inertial Measurement Unit),内含惯性传感器,可测定飞行器的飞行姿态;含有气压计,可测定飞行器飞行高度。

GPS-COMPASS PRO PLUS,内含GPS定位模块,可进行经纬度定位、测速;含有指南针,又叫电子罗盘,可测定地磁场,获得飞行器方向信息。

PMU(电源管理模块Power Management Unit),负责为整个飞控系统及其它与飞控系统相连的设备供电;监控电池电压,以实现低电压保护功能。

LED-BT-I,用于在飞行过程中通过闪光灯指示飞控系统的状态;通过Micro-USB接口与PC连接,用于调参;也可通过蓝牙模块与iPhone、iPad或蓝牙数传电台连接,实现无线调参。