一种微型无人机飞行控制系统的制作方法

本实用新型涉及飞行控制领域，特别是关于一种微型无人机飞行控制系统。

背景技术：

目前，无人机广泛应用于民用、商用及军事领域，在民用领域，越来越多的极限运动爱好者使用无人机进行摄录，在商用领域，除搭载摄像设备对各项体育赛事进行跟踪航拍以外，并已进入物流行业，可以将货物送往人力配送较难、较慢的偏远地区，因此，无人机有着广泛的应用范围及广阔的市场前景。

现有无人机飞行控制系统中，需要将无人机静止放置在较为广阔的地面上，通过遥控器控制起飞，在飞行时不能有效控制无人机转弯动作，更无法实现垂直筋斗动作，这样使得在某些场合中无法使用无人机，进而使无人机在实际使用中，存在不方便的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能有效控制转弯机动动作、实现垂直筋斗的微型无人机飞行控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种微型无人机飞行控制系统，其特征在于：该控制系统包括主控制器、运动控制器、动力控制器、数据采集单元、推进系统和油门杆；所述主控制器输出端与所述运动控制器输入端连接，用于向所述运动控制器传输操纵机构控制信号和喷管偏角控制信号；所述运动控制器输出端分别与所述动力控制器和推进系统连接，用于向所述动力控制器和推进系统传输控制信号；所述数据采集单元将采集到的气动参数信号和大气及环境参数信号分别传输至所述动力控制器和推进系统；所述推进系统用于接收所述油门杆传输至的动作信号以及所述数据采集单元传输至的气动参数信号和大气及环境参数信号，并根据接收到的信号获得推力和力矩信号，传输至所述动力控制器。

优选地，所述运动控制器包括动态操纵机构和动态矢量喷管；所述动态操纵机构根据接收到的所述主控制传输的控制信号，向所述动力控制器和推进系统传输动态操纵控制信号，所述动态矢量喷管根据接收到的所述主控制传输的控制信号，向所述动力控制器和推进系统传输喷管动作控制信号。

优选地，所述动力控制器的输出端还与所述主控制器连接。

优选地，所述动力控制器包括动力分配器、气动舵面控制器和推力控制器；所述动力分配器用于接收所述运动控制器、数据采集单元及所述所述推进系统传输至的信号，将运动控制器和数据采集单元传输至的气动参数信号传输至所述气动舵面控制器，由所述气动舵面控制器获得气动舵面控制信号；将所述推进系统和数据采集单元传输至的推力和力矩信号和大气及环境参数信号传输至所述推力控制器，由所述推力控制器获得推力控制信号；所述气动舵面控制信号和推力控制信号反馈至所述主控制器。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型能够实现垂直筋斗，有效保证偏航角始终在0和180°附近，航迹在地面的投影几乎在一条直线上。2、本实用新型在预先给定不同的转弯机动控制信号时，均能准确跟踪控制信号，能够实现预期的转弯机动动作。

综上所述，本实用新型可以广泛在飞行控制领域中应用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的动力控制器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型提供一种微型无人机飞行控制系统，其包括主控制器、运动控制器、动力控制器、数据采集单元、推进系统和油门杆。其中，推进系统为现有结构。

主控制器输出端与运动控制器输入端连接，用于向运动控制器传输操纵机构控制信号和喷管偏角控制信号。

运动控制器输出端分别与动力控制器和推进系统连接，用于向动力控制器和推进系统传输控制信号。

数据采集单元将采集到的气动参数信号和大气及环境参数信号分别传输至动力控制器和推进系统。

推进系统用于接收油门杆传输至的动作信号以及数据采集单元传输至的气动参数信号和大气及环境参数信号，并根据接收到的信号获得推力和力矩信号，传输至动力控制器。

动力控制器根据接收到的信号处理后获得无人机飞行状态控制信号。

在一个优选的实施例中，动力控制器的输出端还与主控制器连接，用于将获得的无人机飞行状态反馈至主控制器。

在一个优选的实施例中，如图2所示，动力控制器包括动力分配器、气动舵面控制器和推力控制器。动力分配器用于接收运动控制器、数据采集单元及推进系统传输至的信号；将运动控制器和数据采集单元传输至的气动参数信号传输至气动舵面控制器，由气动舵面控制器获得气动舵面控制信号；将推进系统和数据采集单元传输至的推力和力矩信号和大气及环境参数信号传输至推力控制器，由推力控制器获得推力控制信号。气动舵面控制信号和推力控制信号反馈至主控制器。

在一个优选的实施例中，运动控制器包括动态操纵机构和动态矢量喷管。动态操纵机构根据接收到的主控制传输的控制信号，向动力控制器和推进系统传输动态操纵控制信号；动态矢量喷管根据接收到的主控制传输的控制信号，向动力控制器和推进系统传输喷管动作控制信号。

上述实施例中，大气及环境参数信号包括无人机当前状态点的音速、大气密度、重力加速度和动压。

上述各实施例中，气动参数信号包括气动力、推力和重力，其中，气动力是由气流与机体相互作用和与操纵机构相互作用产生的。

综上所述，本实用新型在使用时能够实现垂直筋斗，有效保证偏航角始终在0和180°附近，航迹在地面的投影几乎在一条直线上。在预先给定不同的转弯机动控制信号时，均能准确跟踪控制信号，能够实现预期的转弯机动动作。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。