MP2028无人机自动控制系统
北京北京淳一航空科技有限公司
02-02面议
CY-01H型无人机采用的飞控系统包含:机载飞控、地面站、通讯设备。可以控制各种布局的无人驾驶飞机,使用简单方便,控制精度高,GPS导航自动飞行功能强,并且有各种任务接口,方便用户使用各种任务设备。起飞后即可立即关闭遥控器进入自动导航方式,在地面站上可以随意设置飞行路线和航点,支持飞行中实时修改飞行航点和更改飞行目标点。
作为无人机的飞行控制核心设备,系统的主要任务是利用GPS等导航定位信号,并采集加速度计、陀螺等飞行器平台的动态信息,通过INS/GPS组 合导航算法解算无人机在飞行中的俯仰、横滚、偏航、位置、速度、高度、空速等信息,以及接收处理地面发射的测控信息,用体积小巧的嵌入式中央处理器形成以 机载控制计算机为核心的电子导航设备,对无人机进行数字化控制,根据所选轨道来设计舵面偏转规律,控制无人机按照预定的航迹飞行,使其具有自主智能超视距 飞行的能力。
(1) 自稳能力:
在各种气象条件及外界不可预测情况影响下,智能测算无人机的各项指标参数,自动控制无人机的飞行姿态的稳定,确保无人机正常飞行;
(2) 自航能力:
在保持无人机飞行稳定的前提下,采用各种导航手段,控制无人机按照预先设定的航迹飞行,执行相应航线任务;
(3) 状态监控与测控接口:
作为整个无人机系统的控制核心,飞行控制计算机系统实时监控无人机各模块状态,并通过高速接口与地面站实时进行指令和数据的交换。
Ø 集成4Hz更新率GPS,可扩展北斗、GLONASS组合导航;
Ø 集成数字式空速、气压传感器,0.1mba高精度,高度测量可扩展无线电高度计;
Ø 集成低成本低重量IMU,通过带GPS修正的Kalman滤波计算最贴近真实情况的飞机姿态,动态精度±2º,消除瞬时加速度、陀螺漂移对姿态计算的影响;
Ø 使用跳频遥控信道传输遥控指令,跳频902~930MHz,摈弃普通无线遥控器,相当于扩展了跳频抗干扰遥控增程器,遥控控制距离增强到电台的控制距离(地对空10~50km以上),抗干扰性极强抗干扰性极强,在电磁环境复杂地区仍然能安全可靠的手动遥控无人机;
Ø 定位系统可扩展差分GPS,实现精准航线控制与自动滑降;
Ø 可外接高精度惯性导航组件,各类AHRS、垂直陀螺,并可外接涡喷发动机电子控制单元(ECU);
Ø 可控制机载伺服云台转动,CCD变焦,算法可控制云台锁定地面固定目标;
Ø 定时、定距相机拍照控制,并在机上保存拍照时的飞机遥测参数;
Ø 提供半自主控制,操作员仅仅进行摇杆的左右操作,在定高状态下自动控制无人机飞行;
Ø 实时修改、上传航线,实时调整飞行控制参数;
Ø 飞行操控手的所有操作动作均有数字记录,可回放分析操控过程;
Ø 实时显示3轴加速度值、3轴陀螺值等IMU传感器信息;
Ø 7—20V宽电压输入,12位A/D采集电压监控;
Ø 多种PID组合控制算法,256~1024个任务航路点,12个制式航线,航段速度、高度、半径和任务可单独设置;
Ø “傻瓜式”操作,多种飞行控制方式:全自主弹射起飞、全自主手掷起飞、全自主巡航飞行、全自主“一键式”回收、点哪飞哪、就地盘旋;完全夜航功能;
Ø 用户可设置的安全保护功能;电压监控、发动机转速监控,发动机灭车、意外安全保护;
Ø 支持实验室模拟飞行功能,足不出户预先判断飞行效果;
Ø 9通道舵机输出,支持定时、定距控制舵机动作执行拍照任务,支持开伞、切伞、开舱、抛撒等舵机动作;
Ø 支持完全副翼转弯、压坡度横滚转弯,支持常规、V尾、H尾、三角翼等各种布局;
Ø 搭载在系留平台高空悬浮7天考核,经过军品装备验收程序严格考核,高低温、振动、冲击、电磁兼容等各项指标符合国军标。
项目 |
参数 |
主供电电压 |
7—20V |
主供电电流 |
≥200mA |
可控最高空速 |
180m/s |
可控最高地速 |
300m/s |
可控飞行高度 |
20-5000m(海拔高度) |
导航支持方式 |
GPS,4HZ |
姿态测量精度 |
±2º,RMS |
姿态控制精度 |
横滚±3º、俯仰±3º、旋偏±6º |
导航控制精度(偏航距) |
±5m,无差分,直飞段,重复精度 |
高度控制精度 |
±5m,直飞段,重复精度 |
输出舵机控制通道 |
9路 |
中央处理器主时钟频率 |
200MHz |
舵机更新频率 |
50HZ |
工作温度 |
-10℃~+55℃ |
储存温度 |
-20℃~+85℃ |
地 面控制系统软件在无人机飞行前进行任务航路规划,在无人机飞行过程中显示飞行区域的电子地图、航迹、飞行参数、飞机的姿态航向参数。飞行中所有飞行参数和 导航数据可实时下传并记录。操作者可通过航迹规划和路径调整进行各种任务的控制执行。地面控制系统的人机界面让操作者可方便的修改航路点、目标航向并监视 飞行状态。
显示界面如下:(由于版本的关系,随机型有所不同)
地面站软件界面示意图