1.一种基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：包括电源模块（1）、控制模块（2）、电机驱动模块（3）、无线通信模块（4）、姿态测量模块（5）、防撞结构（6）、超声波测距模块（7）、外围辅助设备接口模块（8）；其中电源模块（1）分别与控制模块（2）、电机驱动模块（3）相连接，控制模块（2）分别与电源模块（1）、电机驱动模块（3）、无线通信模块（4）、姿态测量模块（5）、防撞结构（6）、超声波测距模块（7）、外围辅助设备接口模块（8）相连接。
2.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述电源模块（1）包括3S聚合物锂离子电池、5V-3.3V 转换电路、分流板；其中，3S聚合物锂离子电池分别与5V-3.3V 转换电路、分流板相连，5V-3.3V 转换电路与控制模块（2）中单片机模块相连，分流板直接与电机驱动模块（3）相连。
3.根据权利要求2所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述5V-3.3V 转换电路包括线性电源稳压芯片AMS1117、电容C1、C2、C3、C4；其中由3S聚合物锂离子电池通过自带BEC直流输出5V电压与线性电源稳压芯片AMS1117的+VIN引脚相连，电容C1的一端与线性电源稳压芯片AMS1117的+VIN引脚相连；电容C1的另一端直接接入大地GND；电容C2的一端与线性电源稳压芯片AMS1117的+VIN引脚相连，电容C2的另一端直接接入大地GND；线性电源稳压芯片AMS1117的GND引脚直接接入大地GND；电容C3的一端与线性电源稳压芯片AMS1117的OUT引脚相连，电容C3的另一端直接接入大地GND；电容C4的一端与线性电源稳压芯片AMS1117的OUT引脚相连，电容C4的另一端直接接入大地GND；线性电源稳压芯片AMS1117的OUT引脚直接作为3.3V电压的正极VCC。
4.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述控制模块（2）包括放大电路（12）、升压电路（13）、驱动控制电路、滤波电路（15）、5V-3.3V转换电路、单片机模块；其中，单片机模块分别与放大电路（12）、升压电路（13）、驱动控制电路、滤波电路（15）、5V-3.3V转换电路相连。
5.根据权利要求4所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述放大电路（12）包括74HC04放大器Q7、Q9、Q10、Q11、Q12、上拉电阻R13、R14；其中，74HC04放大器Q7的输入端与74HC04放大器Q11的输入端并联，并作为放大电路（12）的输入端，且与单片机模块中单片机的P1.0方波脉冲信号输出端口相连接，74HC04放大器Q7的输出端与74HC04放大器Q9的输入端相连接，74HC04放大器Q9的输出端与上拉电阻R13的一端相连接，上拉电阻的R13的另一端与电源VCC相连接，74HC04放大器Q10的输入端与74HC04放大器Q9的输入端相连接，74HC04放大器Q10的输出端与超声波发射器（19）的一端相连接，74HC04放大器Q11的另一端与超声波发射器（19）相连接，74HC04放大器Q12的输入端与74HC04放大器Q11的输入端相连接，74HC04放大器Q12的另一端与上拉电阻R14的一端、超声波发射器（19）相连接，上拉电阻R14的另一端与电源VCC相连接，电源VCC为3.3V电压源。
6.根据权利要求4所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述升压电路（13）包括电感L1、VNPN型三极管Q8、二极管B1、电容C5；其中，电感L1的一端作为升压电路（13）的输入端与滤波电路（15）的输出端相连接，电感L1的另一端与VNPN型三极管Q8的基极相连接；VNPN型三极管Q8的发射极与二极管B1的阳极相连接，VNPN型三极管Q8的集电极直接接入大地GND；二极管B1的阴极与电容C5的一端相连接，并且作为升压电路（13）的输出端与控制模块（2）中的单片机模块相连接；电容C5的另一端直接接入大地GND。
7.根据权利要求4所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述驱动控制电路包括定值电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12，PNP型晶体管T1、T2、T3，NPN型三极管Q1、Q2、Q3，PNP型三极管Q4、Q5、Q6；其中定值电阻R1的一端为驱动控制电路A的A1端，另一端接入PNP型晶体管T1的基极，PNP型晶体管T1的集电极通过定值电阻R2与NPN型三极管Q1的并联电路连接至电源模块（1）的稳压直流电源VCC，PNP型晶体管T1的发射极直接入大地GND，定值电阻R3的一端为驱动控制电路A的B1端，另一端与定值电阻R4和PNP型三极管Q4的并联电路串联，PNP型三极管Q4的集电极与NPN型三极管Q1的发射极相连接，PNP型三极管Q4的发射极直接接入大地GND；定值电阻R5的一端为驱动控制电路B的A2端，另一端接入PNP型晶体管T2的基极，PNP型晶体管T2的集电极通过定值电阻R6与NPN型三极管Q2的并联电路连接至电源模块（1）的稳压直流电源VCC，PNP型晶体管T2的发射极直接入大地GND，定值电阻R7的一端为驱动控制电路B的B2端，另一端与定值电阻R8和PNP型三极管Q5的并联电路串联，PNP型三极管Q5的集电极与NPN型三极管Q2的发射极相连接，PNP型三极管Q5的发射极直接接入大地GND；定值电阻R9的一端为驱动控制电路C的A3端，另一端接入PNP型晶体管T3的基极，PNP型晶体管T3的集电极通过定值电阻R10与NPN型三极管Q3的并联电路连接至电源模块（1）的稳压直流电源VCC，PNP型晶体管T3的发射极直接入大地GND，定值电阻R11的一端为驱动控制电路C的B3端，另一端与定值电阻R12和PNP型三极管Q6的并联电路串联，PNP型三极管Q6的集电极与NPN型三极管Q3的发射极相连接，PNP型三极管Q6的发射极直接接入大地GND；驱动控制电路中的A1引脚、A2引脚、A3引脚与控制模块（2）中单片机模块中的PWM驱动信号相接，B1引脚、B2引脚、B3引脚与控制模块（2）中单片机模块中的I/O口相连接。
8.根据权利要求4所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述滤波电路（15）包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、电容C6、C7、C8、放大器Q13；其中电阻R15一端与电容C6的一端相连接作为滤波电路（15）的输入端，与超声波测距模块（7）中超声波接收器（20）的输出端相连，电阻15另一端与电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端与放大器Q13的“-”级相连接，电容C6的另一端与电阻R17的一端、电容C7的一端相连，电容C7的另一端与电阻R16的另一端、放大器Q13的“-”级相连接，电阻R17的另一端与电阻R19的一端相连接，电阻R19的另一端与电阻R18的一端、放大器Q13的“+”级相连接，电阻R18的另一端直接接入大地GND，电容C8的一端与电阻R15的一端、电阻R16的一端相连，电容C8的另一端直接接入大地GND，放大器Q13的基极作为滤波电路（15）的输出端与控制模块（2）中单片机模块相连接。
9.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述无线通信模块（4）采用通用的2.4G无线通讯模块。
10.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述姿态测量模块（5）采用MPU6050传感器、HMC5883L三轴地磁传感器罗盘，MPU6050传感器整合了六轴运动跟踪设备，包括三轴陀螺仪、三轴加速度传感器。
11.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述防撞结构（6）包括防护罩（17）、防护网（18）；其中防护罩（17）采用含有1-3%缬氨酸薯蓣皂苷元酯的塑料外壳，防护网（18）所用网线的线芯采用特制合成多路纤维束，网线外层采用特制螺旋编制合成纤维，防撞结构的绕制以羽毛球拍的球拍线与球拍体绕制的方式绕制。
12.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述超声波测距模块（7）包括超声波发射器（19）、放大电路（12）、超声波接收器（20）、升压电路（13）、滤波电路（15）、超声波测距模块外壳（21）；其中，超声波发射器（19）的底部通过聚餐酸酯和硅胶与超声波测距模块外壳（21）无缝连接，超声波接收器（20）的底部通过聚餐酸酯和硅胶与超声波测距模块外壳（21）连接再和超声波发射器（19）所在同一平面无缝连接，超声波发射器（19）发射端与超声波接收器（20）的接收端与所在平面成90度角垂直向外；超声波发射器（19）的下方设有放大电路（12），且超声波发射器（19）与放大电路（12）输入端相连接，放大电路（12）的输出端与控制模块（2）中单片机模块相连接；超声波接收器（20）下方设有升压电路（13）、滤波电路（15），且超声波接收器（20）与升压电路（13）输入端相连接，升压电路（13）的输出端与滤波电路（15）的输入端相连接，滤波电路（15）的输出端与控制模块（2）中单片机模块相连接。
13.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的超声波实时避障防撞无人机装置，其特征在于：所述外围辅助设备接口模块（8）采用四线制I2C扩展板。