一种用于飞行器的自动驾驶控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于飞行器控制技术领域，更具体地，涉及一种用于飞行器的自动驾驶控制系统。
【背景技术】
[0002]飞行器的控制系统又叫自动驾驶仪，是由敏感装置、计算装置和执行机构组成，其作用是保证飞行器能稳定地飞行。此外，控制系统接收制导系统送来的制导指令，控制飞行器的姿态，改变飞行器的飞行弹道，命中目标。
[0003]传统自动驾驶仪由弹载计算机、陀螺组合或惯组、高度表、GPS及天线、遥测电台、舵放板、舵机执行机构、电气板等组成，由于射程和毁伤程度及范围的要求，系统的体积较大，相应的舵机执行机构的体积也相对较大，因此，舵机的输出力矩也大，功耗高，成本也相对较高。
[0004]传统的自动驾驶仪虽然有其特殊的战略用途，但现代战争以及反恐作战、城市作战的趋势越来越倾向于飞行器能够快速部署，单兵作战，甚至要求将飞行器装备于海事执法船舶、边防监控部队等，用于反海盗、反走私等用途，传统飞行器的特点显然不能满足上述要求。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种低功耗小型化的自动驾驶控制控制系统，其通过对其中各电路模块单元的结构和连接方式的改进以及各单元内部处理流程的优化，从而得到控制精度更高、体积和功耗更小以及便于操作和携带的控制系统，适应现代战争的需要。
[0006]为实现上述目的，按照本发明，提供一种自动驾驶控制控制系统，其用于实现对飞行器的飞行控制，其特征在于，该系统包括设置在控制舱的控制板上的综合控制单元和设置在舵机舱中的舵系统，且综合控制单元与上位机电连接，舵系统用于控制舵机的运行，其中，
[0007]所述综合控制单元包括综控传感器模块、气压高度计和MEMS传感器，其中所述气压高度计和EMS传感器分别与综控传感器电连接，用以分别感测飞行器所处位置的气压高度数据以及飞行器的姿态数据，并将相应数据传输到综控传感器中，以便所述综控传感器模块在飞行控制循环中根据上位机的指令，利用输入的气压高度数据以及飞行器的姿态数据进行处理，解算出舵控角度，并将解算出的舵控角度按照通信协议打包后，通过控制板上的接口发送给舵系统；
[0008]所述舵系统与综控传感器模块电连接，舵系统接收所述综控传感器发送过来的舵控角度数据，并根据舵控角度数据进行处理，解算出舵机执行指令并分配至各个舵机上进行执行，以控制飞行器的姿态。
[0009]作为本发明的改进，所述综控传感器模块还用于接收所述舵系统反馈的舵控制反馈角度和舵反馈角度等信息，并将上述反馈信息以及综控传感器模块测量得到的MEMS角速度、MEMS角度、温度、时间等信息一起打包，发送到上位机进行处理或显示。
[0010]作为本发明的改进，上位机在向所述综合控制单元发送模拟飞行指令后，该综合控制单元做出相应应答，并反馈此时的MEMS零位修偏值，之后即进入飞行循环控制。
[0011]作为本发明的改进，所述综控传感器模块同舵系统优选通过USART串口进行通
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[0012]作为本发明的改进，所述综控传感器模块通过USB虚拟串口和上位机通信，并以此给综合控制单元提供直流供电。
[0013]作为本发明的改进，所述控制舱中还设置有电池组，用于给舵系统供电。
[0014]作为本发明的改进，所述综控传感器模块还可以执行上位机发送的测试指令和射检指令。
[0015]总体而言，按照上述构思所构建的本发明与现有技术相比，具有如下技术效果:
[0016](I)本发明的控制系统在整体结构上仅包括综合控制单元和舵系统，两者通过控制舱中的接口板连接，结构简单紧凑；
[0017](2)本发明的控制系统中综合控制单元中的综控传感器模块，其与上位机通过接口通讯，可以实时解算飞行控制姿态数据并发送给舵系统进行舵机控制；
[0018](3)本发明的控制系统可根据舵系统的反馈信息以及综控传感器模块感测得到的信息一起传输至上位机进行处理和现实，同时综合控制单元可方便执行上位机发送的测试指令和射检指令等指令信息。
【附图说明】
[0019]图1为按照本发明一个实施例的自动驾驶系统的结构组成框图；
[0020]图2为图1中的自动驾驶系统的工作原理图；
[0021]图3为图1中的自动驾驶系统在实际应用中其所对应的上位机控制处理流程图；
[0022]图4为图1中的自动驾驶系统的综合控制单元的处理流程图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0024]图1为按照本发明一个优选实施例所提供的一种用于飞行器的自动化驾驶系统，用于飞行器的飞行控制。如图1所示，本实施例的一种低功耗小型化自动驾驶仪系统，包括综合控制单元和舵系统。综合控制单元根据上位机的指令进行相应处理，解算出舵控角度并发送给舵系统，以控制舵机角度，实现对飞行器的自动控制。
[0025]具体来说，综合控制单元采用驾驶仪体制，安装在控制舱内部的控制板上，包括综控传感器(也称主控器)模块、气压高度计、MEMS传感器以及电池组。
[0026]气压高度计、MEMS传感器分别与综控传感器电连接，用以分别感测飞行器所处位置的气压高度数据以及飞行器的姿态数据，并将相应数据传输到综控传感器中。
[0027]综控传感器模块根据上位机的指令信号，利用输入的气压高度数据以及飞行器的姿态数据进行处理，解算出舵控角度(电压)，并将解算出的舵控角度(电压)按照通信协议打包后，通过控制板上的接口(本实施例中优选为USART串口 )发送给舵系统以便于舵系统根据上述信息控制舵机。
[0028]同时，舵系统会反馈相应的舵控制反馈角度和舵反馈角度至综控传感器模块，综控传感器模块将舵控反馈和舵反馈同MEMS角速度、MEMS角度、温度、时间等信息一起打包，发送到上位机进行处理或显示。
[0029]上位机通过例如USB虚拟串口向综控传感器模块发送指令，综控传感器模块收到指令后执行相应命令，并向上位机发送应答指令。综控传感器模块可以执行上位机发送的测试指令、射检指令、模拟飞行指令以及其他控制命令。
[0030]综控传感器模块可以实现MEMS数据读取、对MEMS角速度积分得到角度、响应上位机命令、转发上位机舵控命令到舵系统、以及实现相关测试等功能。在进入飞行控制循环后，可以根据MEMS、气压高度计等数据进行