专利名称：无人直升机传感器数据采集方法
技术领域：
本发明涉及一种无人直升机传感器数据采集设计方法，能实现高效实时更新无人直升机多传感器数据。
背景技术：
当前，伴随着无人直升机的广泛应用，为了满足日益复杂的飞行任务需求，新型无人直升机飞行控制系统设计对飞机机载设备不断提出新的需求，受此牵引，新型无人直升机装备了大量的传感器，如垂直陀螺、速率陀螺、磁航向计、GPS、动静压计、转速传感器、缸温传感器和油量传感器等，为飞控系统提供无人直升机姿态、角速率、位置、速度和发动机转速等相关实时信息，所以，无人直升机传感器数据采集在飞行控制系统设计过程中不可或缺。目前，大多数无人直升机数据采集系统由设计者针对不同型号实际需求自行设计，利用传感器的模拟或串行接口直接连接到飞行控制系统中，通过飞控计算机的中断或软件查询方式采集各个传感器的实时数据，由于其中部分传感器实时数据更新频率较快，部分传感器的传输速率又较慢，由此采用传统的方法耗费了大量的飞控系统资源，尤其是占用了大量的飞控计算机时间处理接收传感器数据，影响了无人直升机飞行控制任务的执行，特别在无人直升机执行机动运动和应急任务时，影响其飞行安全和品质。
发明内容
为了解决现有的无人直升机飞行控制系统中多传感器数据采集占用系统资源问题，本发明提供一种无人直升机飞行控制系统中多传感器数据采集设计方法，它不仅能够有效地解决多传感器数据采集问题，而且能提高飞行控制系统的执行效率和系统的可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在飞控系统与外设传感器之间设计一传感器数据采集接口板，由于现有的无人直升机传感器绝大多数都是基于模拟和串行接口，因此可在其上扩展多路模拟输入通道和串行通道，可根据实际需要选择接口芯片类型和数目，以满足所有传感器需求。为了提高飞控系统的效率，减少飞控计算机对外设传感器操作和管理的时间开销，模拟输入信号处理选用具有SCAN工作模式的AD芯片，多通道模拟数据可暂存在芯片内先入先出缓冲区(FIFO)，串口信号处理选用具有FIFO缓冲区的芯片，FIFO缓冲区长度可根据各个传感器数据帧长度选择，一般FIFO缓冲区长度至少为传感器数据帧长度的两倍，从而确保FIFO缓冲区中至少保存一帧完整的传感器数据。
对于无人直升机飞行控制来说，它只需在控制周期内查询最新的传感器数据，而不需要其历史数据，本发明的有益效果是，以此技术方案实现的无人直升机用传感器数据采集使飞控计算机不用实时管理外设传感器数据流，但又能获得传感器的最新信息，从而达到节约飞控计算机资源，提高飞控系统可靠性的目的。
四
图1为无人直升机数据采集方法原理示意图。
五具体实施例方式
本发明的具体实施方式
如图1所示，整个传感器数据采集由模拟和串行数据输入接口单元、模拟数据自动采集单元和串行数据自动采集单元组成。模拟数据自动采集单元选用具有SCAN模式的AD芯片，串行数据自动采集单元选用具有大于传感器数据帧长度两倍的FIFO缓冲区的串行通讯芯片，系统初始化模拟数据自动采集单元的AD芯片工作在SCAN模式下，实现自动采集模拟量输入数据，并把所有模拟量最新数据保存在FIFO缓冲区中等待飞控计算机读取；系统初始化串行数据自动采集单元中各串行口启用FIFO缓冲区，实现自动接收传感器发送的数据并保存在FIFO缓冲区中等待飞控计算机读取，FIFO长度至少为传感器数据帧长度的两倍，在任意时刻，FIFO缓冲区中均保存了最新一帧完整的传感器信息。从而实现飞控系统可随时读取各传感器最新信息，而不用主动或被动管理传感器数据，节约飞控系统资源，提高飞行控制系统的执行效率和系统的可靠性。
权利要求
1.一种无人直升机传感器数据采集设计方法，其特征是模拟数据自动采集单元的AD芯片工作在SCAN模式下，实现自动采集模拟量输入数据，并把所有模拟量最新数据保存在FIFO缓冲区中等待飞控计算机读取；串行数据自动采集单元中各串行口启用FIFO缓冲区，实现自动接收传感器发送的数据并保存在FIFO缓冲区中等待飞控计算机读取。
2.根据权利要求1所述的无人直升机传感器数据采集设计方法，其特征是模拟数据自动采集单元选用具有SCAN模式的AD芯片，串行数据自动采集单元选用具有大于传感器数据帧长度两倍的FIFO缓冲区的串行通讯芯片。
全文摘要
一种无人直升机传感器数据采集方法，属无人直升机传感器数据采集方法。该方法设置模拟数据自动采集单元的AD芯片工作在SCAN模式下，实现自动采集模拟量输入数据，并把所有模拟量最新数据保存在FIFO缓冲区；串行数据自动采集单元中各串行口启用FIFO缓冲区，实现自动接收传感器发送的数据并保存在FIFO缓冲区。飞控计算机不用实时管理外设传感器数据流，但又能始终自动保存传感器的最新信息，从而达到节约飞控计算机资源，提高飞控系统可靠性目的。
文档编号G05B19/042GK101093390SQ20071002529
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月20日 优先权日2007年7月20日
发明者盛守照, 王道波 申请人:南京航空航天大学