一種航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是一種航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，各國興起了無人直升機的研發(fā)熱，新研發(fā)的無人直升機在各大洲競相出現(xiàn)，并且在軍事、緊急事件響應(yīng)、監(jiān)測、航拍和精密農(nóng)業(yè)管理等方面扮演重要作用。多旋翼無人機，構(gòu)造比較簡單，價格也比較低廉，最重要是它不需要發(fā)射系統(tǒng)，還能垂直起降，對起飛環(huán)境無要求，與固定翼相比最大的優(yōu)勢是能夠在空中自由懸停，而且飛行靈活性相當(dāng)高超，可用各種速度，各種飛行剖面的航路進行飛行，因而比固定翼無人機在偵查、營救等艱難任務(wù)環(huán)境中，更具有應(yīng)用優(yōu)勢。目前市場上的多旋翼無人機控制器多采用一個核心計算單元，當(dāng)無人機傳感器單元遇到很強的信號干擾或GPS導(dǎo)航傳感器信號突然丟失時，核心計算單元發(fā)會發(fā)生失穩(wěn)或死機現(xiàn)象，操作者無法從自動飛行模式切換成手動飛行模式，導(dǎo)致炸機和飛丟，造成安全隱患。
[0003]業(yè)內(nèi)進行了研究，例如中國專利公開了一種多旋翼無人機自動飛行控制系統(tǒng)，申請?zhí)?201420608709.5，申請日:2014-10-21，包括飛行控制計算單元、全手動控制單元、無線信號傳輸單元和電機驅(qū)動單元，飛行控制計算單元輸出端連接全手動控制單元輸入端，全手動控制單元輸出端連接電機驅(qū)動單元的輸入端;飛行控制計算單元由飛行姿態(tài)推導(dǎo)裝置、姿態(tài)控制器、飛行速度檢測校正裝置、速度控制器、飛行位置檢測校正單元、飛行位置控制器、GPS導(dǎo)航傳感器、慣性測量傳感器和氣壓傳感器構(gòu)成;全手動控制單元由三軸陀螺儀傳感器和角速度控制器構(gòu)成;無線信號傳輸單元由地面站信號收發(fā)單元、遙控器信號接收單元構(gòu)成。
[0004]上述技術(shù)方案的不足在于:當(dāng)飛機自動飛行中斷后采用手動飛行，但實際情況中，一旦自動飛行所用的GPS信號丟失后，遙控信號也幾乎不可能順暢傳遞，另外當(dāng)GPS信號丟失后，操作人員難以僅僅憑借肉眼判斷各種地形數(shù)據(jù)來實現(xiàn)無人機或者航模的飛行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種不完全依靠GPS信號自動飛行的航模尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案為:
[0007]—種航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝在航模上的自動飛行控制系統(tǒng)、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和太陽能信號器，所述自動飛行控制系統(tǒng)包括飛行控制計算單元、全手動控制單元、無線信號傳輸單元和電機驅(qū)動單元，飛行控制計算單元輸出端連接全手動控制單元輸入端，全手動控制單元輸出端連接電機驅(qū)動單元的輸入端；飛行控制計算單元由飛行姿態(tài)推導(dǎo)裝置、姿態(tài)控制器、飛行速度檢測校正裝置、速度控制器、飛行位置檢測校正單元、飛行位置控制器、GPS導(dǎo)航傳感器、慣性測量傳感器和氣壓傳感器構(gòu)成;全手動控制單元由三軸陀螺儀傳感器和角速度控制器構(gòu)成;無線信號傳輸單元由地面站信號收發(fā)單元、遙控器信號接收單元構(gòu)成；
[0008]所述北斗導(dǎo)航系統(tǒng)連接自動飛行控制系統(tǒng)，所述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)連接自動飛行控制系統(tǒng)，所述自動飛行控制系統(tǒng)配合北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)有切換模塊，當(dāng)GPS信號丟失后飛行系統(tǒng)將導(dǎo)航功能切換到北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，當(dāng)GPS和北斗都丟失信號后，飛行系統(tǒng)將導(dǎo)航功能切換到慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，切換模塊采用智能手機導(dǎo)航所采用的切換技術(shù)，此處不贅述；
[0009]所述太陽能信號器包括太陽能板、充電設(shè)備、鋰電池和定位信號發(fā)射器，所述太陽能板嵌入航模頂面，所述充電設(shè)備、鋰電池和定位信號發(fā)射器封裝在同一個硬質(zhì)金屬盒內(nèi)，所述太陽能板電性連接充電設(shè)備，所述充電設(shè)備電性連接鋰電池，所述鋰電池電性連接定位信號發(fā)射器。
[0010]進一步地，所述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)有陀螺儀、加速度計和定時修正裝置，所述陀螺儀采用靜電陀螺、激光陀螺、光纖陀螺、微機械陀螺中的一種。
[0011]進一步地，所述定位信號發(fā)射器采用37.5千赫茲的間斷式發(fā)射器，其作用類似于黑匣子，便于搜索人員尋蹤。
[0012]進一步地，所述地面站信號收發(fā)單元設(shè)有配合定位信號發(fā)射器的接收器，其作用是便于GPS等彳目號丟失后的尋蹤。
[0013]本實用新型的有益效果為:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過增加北斗和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，增加了導(dǎo)航系統(tǒng)的魯棒性，從而減少了導(dǎo)航的中斷，通過增加采用太陽能作為信號收發(fā)動力的太陽能信號器，即使發(fā)生迫降等事故，控制中心也能根據(jù)信號尋蹤，在正常運行中也可提供尋蹤數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0015]圖中，1、自動飛行控制系統(tǒng);2、北斗導(dǎo)航系統(tǒng);3、慣性導(dǎo)航系統(tǒng);4、太陽能信號器；
11、切換模塊;12、遙控器信號接收單元;13、地面站信號收發(fā)單元。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0017]如圖1所示，一種航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝在航模上的自動飛行控制系統(tǒng)1、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)2、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)3和太陽能信號器4，所述自動飛行控制系統(tǒng)I包括飛行控制計算單元、全手動控制單元、無線信號傳輸單元和電機驅(qū)動單元，飛行控制計算單元輸出端連接全手動控制單元輸入端，全手動控制單元輸出端連接電機驅(qū)動單元的輸入端;飛行控制計算單元由飛行姿態(tài)推導(dǎo)裝置、姿態(tài)控制器、飛行速度檢測校正裝置、速度控制器、飛行位置檢測校正單元、飛行位置控制器、GPS導(dǎo)航傳感器、慣性測量傳感器和氣壓傳感器構(gòu)成;全手動控制單元由三軸陀螺儀傳感器和角速度控制器構(gòu)成;無線信號傳輸單元由地面站信號收發(fā)單元13、遙控器信號接收單元12構(gòu)成；
[0018]所述北斗導(dǎo)航系統(tǒng)2連接自動飛行控制系統(tǒng)I，所述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)3連接自動飛行控制系統(tǒng)I，所述自動飛行控制系統(tǒng)I配合北斗導(dǎo)航系統(tǒng)2和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)3設(shè)有切換模塊11，當(dāng)GPS信號丟失后飛行系統(tǒng)將導(dǎo)航功能切換到北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，當(dāng)GPS和北斗都丟失信號后，飛行系統(tǒng)將導(dǎo)航功能切換到慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，切換模塊采用智能手機導(dǎo)航所采用的切換技術(shù)，此處不贅述；
[0019]所述太陽能信號器4包括太陽能板、充電設(shè)備、鋰電池和定位信號發(fā)射器，所述太陽能板嵌入航模頂面，所述充電設(shè)備、鋰電池和定位信號發(fā)射器封裝在同一個硬質(zhì)金屬盒內(nèi)，所述太陽能板電性連接充電設(shè)備，所述充電設(shè)備電性連接鋰電池，所述鋰電池電性連接定位信號發(fā)射器。
[0020]進一步地，所述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)3設(shè)有陀螺儀、加速度計和定時修正裝置，所述陀螺儀采用靜電陀螺、激光陀螺、光纖陀螺、微機械陀螺中的一種。
[0021]進一步地，所述定位信號發(fā)射器采用37.5千赫茲的間斷式發(fā)射器，其作用類似于黑匣子，便于搜索人員尋蹤。
[0022]進一步地，所述地面站信號收發(fā)單元13設(shè)有配合定位信號發(fā)射器的接收器，其作用是便于GPS等信號丟失后的尋蹤。
[0023]上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理和最佳實施例，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝在航模上的自動飛行控制系統(tǒng)、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和太陽能信號器，所述自動飛行控制系統(tǒng)包括飛行控制計算單元、全手動控制單元、無線信號傳輸單元和電機驅(qū)動單元，飛行控制計算單元輸出端連接全手動控制單元輸入端，全手動控制單元輸出端連接電機驅(qū)動單元的輸入端；飛行控制計算單元由飛行姿態(tài)推導(dǎo)裝置、姿態(tài)控制器、飛行速度檢測校正裝置、速度控制器、飛行位置檢測校正單元、飛行位置控制器、GPS導(dǎo)航傳感器、慣性測量傳感器和氣壓傳感器構(gòu)成;全手動控制單元由三軸陀螺儀傳感器和角速度控制器構(gòu)成;無線信號傳輸單元由地面站信號收發(fā)單元、遙控器信號接收單元構(gòu)成； 所述北斗導(dǎo)航系統(tǒng)連接自動飛行控制系統(tǒng)，所述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)連接自動飛行控制系統(tǒng)，所述自動飛行控制系統(tǒng)配合北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)有切換模塊； 所述太陽能信號器包括太陽能板、充電設(shè)備、鋰電池和定位信號發(fā)射器，所述太陽能板嵌入航模頂面，所述充電設(shè)備、鋰電池和定位信號發(fā)射器封裝在同一個硬質(zhì)金屬盒內(nèi)，所述太陽能板電性連接充電設(shè)備，所述充電設(shè)備電性連接鋰電池，所述鋰電池電性連接定位信號發(fā)射器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于:所述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)有陀螺儀、加速度計和定時修正裝置，所述陀螺儀采用靜電陀螺、激光陀螺、光纖陀螺、微機械陀螺中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于:所述定位信號發(fā)射器采用37.5千赫茲的間斷式發(fā)射器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于:所述地面站信號收發(fā)單元設(shè)有配合定位信號發(fā)射器的接收器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是一種航模自動飛行用尋蹤導(dǎo)航系統(tǒng)，包括安裝在航模上的自動飛行控制系統(tǒng)、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和太陽能信號器，所述北斗導(dǎo)航系統(tǒng)連接自動飛行控制系統(tǒng)，所述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)連接自動飛行控制系統(tǒng)，所述自動飛行控制系統(tǒng)配合北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)有切換模塊，所述太陽能信號器包括太陽能板、充電設(shè)備、鋰電池和定位信號發(fā)射器，所述充電設(shè)備、鋰電池和定位信號發(fā)射器封裝在同一個硬質(zhì)金屬盒內(nèi)，通過增加北斗和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，增加了導(dǎo)航系統(tǒng)的魯棒性，從而減少了導(dǎo)航的中斷，通過增加采用太陽能作為信號收發(fā)動力的太陽能信號器，即使發(fā)生迫降等事故，控制中心也能根據(jù)信號尋蹤。
【IPC分類】G05D1/10, G05D1/08
【公開號】CN205302005
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】張昌宇
【申請人】張昌宇
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月18日