一种无人机飞行过程振动监测系统的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体指一种无人机飞行过程振动监测系统。

背景技术：

无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。目前的无人机上安装有多个传感器，能够实现对姿态位置的检测，但是无法实现后台实时监控，一旦出现异常，无法及时调整。因此，有必要对现有技术进行改进和发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、智能化程度高、便于后台实时监控的无人机飞行过程振动监测系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种无人机飞行过程振动监测系统,包括控制器和传感模块，所述控制器内设有中央处理器、信号采集模块、gps定位模块、姿态调整模块和无线通讯模块，中央处理器分别连接信号采集模块、gps定位模块、姿态调整模块，中央处理器通过无线通讯模块与后台监控中心进行无线数据通讯；所述传感模块与信号采集模块连接，传感模块包括姿态检测传感器、振动传感器、高度传感器、湿度传感器、风速传感器、加速度传感器和障碍传感器；所述姿态调整模块包括旋翼电机驱动单元和加速度计。

根据以上方案，所述信号采集模块包括运算放大器、两级场效应宽带放大器、电容a、电容b、电容c、电容d、电容e、电阻a、电阻b、电阻c、电阻d、电阻e、电阻f、电阻g；所述两级场效应宽带放大器的输入端a分别连接电阻b一端和电容b一端，电容b()另一端接地，电阻b另一端分别连接电阻a一端和电容a一端，所述两级场效应宽带放大器的输入端b分别连接电阻c一端和电阻d一端，电阻c另一端与电容d的接地端连接；所述两级场效应宽带放大器的输出端c分别连接电阻d另一端、电容d另一端、电容a另一端和电阻e一端；所述两级场效应宽带放大器与电容c一端连接，电容c另一端接地；所述运算放大器的正极输入端与电阻e另一端连接，运算放大器的输出端连接电容e一端，电容e另一端连接电阻f一端，电阻f另一端和电阻g一端分别连接运算放大器的负极输入端，电阻g另一端接地；还包括电容f、电容g、电容h，电容f一端、电容g一端、电容h一端分别接电源端，电容f另一端、电容g另一端、电容h另一端均接地。

本发明有益效果为：本发明结构合理，智能化程度高，能够实时监测外部气象环境、无人机运行状态，传感信号采集模块反应灵敏，实现对微弱信号进行放大、且失真度低，能够提高传感器信号采集效率，进一步提高监测效率；便于后台实时监控，一旦监测到异常，能够立即进行调整，确保了无人机安全飞行。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的传感模块电路结构示意图。

图中：

1、中央处理器；2、信号采集模块；3、gps定位模块；4、姿态调整模块；5、无线通讯模块；6、后台监控中心；7、姿态检测传感器；8、振动传感器；9、高度传感器；10、湿度传感器；11、风速传感器；12、加速度传感器；13、障碍传感器；14、旋翼电机驱动单元；15、加速度计；16、运算放大器；17、两级场效应宽带放大器；1a、电阻a；2a、电阻b；3a、电阻c；4a、电阻d；5a、电阻e；6a、电阻f；7a、电阻g；1b、电容a；2b、电容b；3b、电容c；4b、电容d；5b、电容ae；6b、电容f；7b、电容g；8b、电容h。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1所示，本发明所述的本发明所述的一种无人机飞行过程振动监测系统,包括控制器和传感模块，所述控制器内设有中央处理器1、信号采集模块2、gps定位模块3、姿态调整模块4和无线通讯模块5，中央处理器1分别连接信号采集模块2、gps定位模块3、姿态调整模块4，中央处理器1通过无线通讯模块5与后台监控中心6进行无线数据通讯；所述传感模块与信号采集模块2连接，传感模块包括姿态检测传感器7、振动传感器8、高度传感器9、湿度传感器10、风速传感器11、加速度传感器12和障碍传感器13；所述姿态调整模块4包括旋翼电机驱动单元14和加速度计15；所述姿态检测传感器7采用mems惯性传感器，姿态检测传感器7能够检测无人机飞行的角度、姿态；振动传感器8能够实时采集无人机受到的冲击振动信号；高度传感器9采集无人机飞行盖度；湿度传感器10采集到雨水信号，风速传感器11采集飞行环境中的风速信号；加速度传感器12采集无人机当前的飞行速度；障碍传感器13采集无人机周围的障碍信号；通过无线通讯模块5与后台监控中心进行实时数据通信，便于后台实时监控，一旦监测到异常，能够立即进行调整，确保了无人机安全飞行。

所述信号采集模块2包括运算放大器16、两级场效应宽带放大器17、电容a1b、电容b2b、电容c3b、电容d4b、电容e5b、电阻a1a、电阻b2a、电阻c3a、电阻d4a、电阻e5a、电阻f6a、电阻g7a；所述两级场效应宽带放大器17的输入端a分别连接电阻b2a一端和电容b2b一端，电容b2b(2b)另一端接地，电阻b2a另一端分别连接电阻a1a一端和电容a1b一端，所述两级场效应宽带放大器17的输入端b分别连接电阻c3a一端和电阻d4a一端，电阻c3a另一端与电容d4b的接地端连接；所述两级场效应宽带放大器17的输出端c分别连接电阻d4a另一端、电容d4b另一端、电容a1b另一端和电阻e5a一端；所述两级场效应宽带放大器17与电容c3b一端连接，电容c3b另一端接地；所述运算放大器16的正极输入端与电阻e5a另一端连接，运算放大器16的输出端连接电容e5b一端，电容e5b另一端连接电阻f6a一端，电阻f6a另一端和电阻g7a一端分别连接运算放大器16的负极输入端，电阻g7a另一端接地；还包括电容f6b、电容g7b、电容h8b，电容f6b一端、电容g7b一端、电容h8b一端分别接电源端，电容f6b另一端、电容g7b另一端、电容h8b另一端均接地；本发明采用的传感信号采集模块反应灵敏，实现对微弱信号进行放大、且失真度低，能够提高传感器信号采集效率，进一步提高监测效率。

工作原理：

a、传感器组分别采集无人机的飞行信息和外部气象信息，包括无人机振动信号、飞行高度、加速度、雨水信号、风速以及障碍信号；

b、采集的各种传感信号通过传感信号采集模块采集并放大后传输至中央处理器；

c、中央处理器对采集的传感信号进行分析，同时通过无线通讯模块将采集的信号以及飞行位置实时发送至后台监控中心；

d、一旦受到振动影响飞行，或者气象环境变化影响飞行，中央处理器立即向无人机姿态调整模块发送姿态调整指令，无人机姿态调整模块通过控制无人机旋翼旋转角度来确保正常飞行。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。