本實用新型涉及飛行控制領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種微型無人機飛行控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，無人機廣泛應(yīng)用于民用、商用及軍事領(lǐng)域，在民用領(lǐng)域，越來越多的極限運動愛好者使用無人機進行攝錄，在商用領(lǐng)域，除搭載攝像設(shè)備對各項體育賽事進行跟蹤航拍以外，并已進入物流行業(yè)，可以將貨物送往人力配送較難、較慢的偏遠地區(qū)，因此，無人機有著廣泛的應(yīng)用范圍及廣闊的市場前景。

現(xiàn)有無人機飛行控制系統(tǒng)中，需要將無人機靜止放置在較為廣闊的地面上，通過遙控器控制起飛，在飛行時不能有效控制無人機轉(zhuǎn)彎動作，更無法實現(xiàn)垂直筋斗動作，這樣使得在某些場合中無法使用無人機，進而使無人機在實際使用中，存在不方便的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種能有效控制轉(zhuǎn)彎機動動作、實現(xiàn)垂直筋斗的微型無人機飛行控制系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案：一種微型無人機飛行控制系統(tǒng)，其特征在于：該控制系統(tǒng)包括主控制器、運動控制器、動力控制器、數(shù)據(jù)采集單元、推進系統(tǒng)和油門桿；所述主控制器輸出端與所述運動控制器輸入端連接，用于向所述運動控制器傳輸操縱機構(gòu)控制信號和噴管偏角控制信號；所述運動控制器輸出端分別與所述動力控制器和推進系統(tǒng)連接，用于向所述動力控制器和推進系統(tǒng)傳輸控制信號；所述數(shù)據(jù)采集單元將采集到的氣動參數(shù)信號和大氣及環(huán)境參數(shù)信號分別傳輸至所述動力控制器和推進系統(tǒng)；所述推進系統(tǒng)用于接收所述油門桿傳輸至的動作信號以及所述數(shù)據(jù)采集單元傳輸至的氣動參數(shù)信號和大氣及環(huán)境參數(shù)信號，并根據(jù)接收到的信號獲得推力和力矩信號，傳輸至所述動力控制器。

優(yōu)選地，所述運動控制器包括動態(tài)操縱機構(gòu)和動態(tài)矢量噴管；所述動態(tài)操縱機構(gòu)根據(jù)接收到的所述主控制傳輸?shù)目刂菩盘枺蛩鰟恿刂破骱屯七M系統(tǒng)傳輸動態(tài)操縱控制信號，所述動態(tài)矢量噴管根據(jù)接收到的所述主控制傳輸?shù)目刂菩盘枺蛩鰟恿刂破骱屯七M系統(tǒng)傳輸噴管動作控制信號。

優(yōu)選地，所述動力控制器的輸出端還與所述主控制器連接。

優(yōu)選地，所述動力控制器包括動力分配器、氣動舵面控制器和推力控制器；所述動力分配器用于接收所述運動控制器、數(shù)據(jù)采集單元及所述所述推進系統(tǒng)傳輸至的信號，將運動控制器和數(shù)據(jù)采集單元傳輸至的氣動參數(shù)信號傳輸至所述氣動舵面控制器，由所述氣動舵面控制器獲得氣動舵面控制信號；將所述推進系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集單元傳輸至的推力和力矩信號和大氣及環(huán)境參數(shù)信號傳輸至所述推力控制器，由所述推力控制器獲得推力控制信號；所述氣動舵面控制信號和推力控制信號反饋至所述主控制器。

本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)垂直筋斗，有效保證偏航角始終在0和180°附近，航跡在地面的投影幾乎在一條直線上。2、本實用新型在預(yù)先給定不同的轉(zhuǎn)彎機動控制信號時，均能準確跟蹤控制信號，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)彎機動動作。

綜上所述，本實用新型可以廣泛在飛行控制領(lǐng)域中應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的動力控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1所示，本實用新型提供一種微型無人機飛行控制系統(tǒng)，其包括主控制器、運動控制器、動力控制器、數(shù)據(jù)采集單元、推進系統(tǒng)和油門桿。其中，推進系統(tǒng)為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。

主控制器輸出端與運動控制器輸入端連接，用于向運動控制器傳輸操縱機構(gòu)控制信號和噴管偏角控制信號。

運動控制器輸出端分別與動力控制器和推進系統(tǒng)連接，用于向動力控制器和推進系統(tǒng)傳輸控制信號。

數(shù)據(jù)采集單元將采集到的氣動參數(shù)信號和大氣及環(huán)境參數(shù)信號分別傳輸至動力控制器和推進系統(tǒng)。

推進系統(tǒng)用于接收油門桿傳輸至的動作信號以及數(shù)據(jù)采集單元傳輸至的氣動參數(shù)信號和大氣及環(huán)境參數(shù)信號，并根據(jù)接收到的信號獲得推力和力矩信號，傳輸至動力控制器。

動力控制器根據(jù)接收到的信號處理后獲得無人機飛行狀態(tài)控制信號。

在一個優(yōu)選的實施例中，動力控制器的輸出端還與主控制器連接，用于將獲得的無人機飛行狀態(tài)反饋至主控制器。

在一個優(yōu)選的實施例中，如圖2所示，動力控制器包括動力分配器、氣動舵面控制器和推力控制器。動力分配器用于接收運動控制器、數(shù)據(jù)采集單元及推進系統(tǒng)傳輸至的信號；將運動控制器和數(shù)據(jù)采集單元傳輸至的氣動參數(shù)信號傳輸至氣動舵面控制器，由氣動舵面控制器獲得氣動舵面控制信號；將推進系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集單元傳輸至的推力和力矩信號和大氣及環(huán)境參數(shù)信號傳輸至推力控制器，由推力控制器獲得推力控制信號。氣動舵面控制信號和推力控制信號反饋至主控制器。

在一個優(yōu)選的實施例中，運動控制器包括動態(tài)操縱機構(gòu)和動態(tài)矢量噴管。動態(tài)操縱機構(gòu)根據(jù)接收到的主控制傳輸?shù)目刂菩盘?，向動力控制器和推進系統(tǒng)傳輸動態(tài)操縱控制信號；動態(tài)矢量噴管根據(jù)接收到的主控制傳輸?shù)目刂菩盘?，向動力控制器和推進系統(tǒng)傳輸噴管動作控制信號。

上述實施例中，大氣及環(huán)境參數(shù)信號包括無人機當前狀態(tài)點的音速、大氣密度、重力加速度和動壓。

上述各實施例中，氣動參數(shù)信號包括氣動力、推力和重力，其中，氣動力是由氣流與機體相互作用和與操縱機構(gòu)相互作用產(chǎn)生的。

綜上所述，本實用新型在使用時能夠?qū)崿F(xiàn)垂直筋斗，有效保證偏航角始終在0和180°附近，航跡在地面的投影幾乎在一條直線上。在預(yù)先給定不同的轉(zhuǎn)彎機動控制信號時，均能準確跟蹤控制信號，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)彎機動動作。

上述各實施例僅用于說明本實用新型，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實用新型原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護范圍之外。