一種用于飛行器的自動駕駛控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于飛行器控制技術領域，更具體地，涉及一種用于飛行器的自動駕駛控制系統。
【背景技術】
[0002]飛行器的控制系統又叫自動駕駛儀，是由敏感裝置、計算裝置和執行機構組成，其作用是保證飛行器能穩定地飛行。此外，控制系統接收制導系統送來的制導指令，控制飛行器的姿態，改變飛行器的飛行彈道，命中目標。
[0003]傳統自動駕駛儀由彈載計算機、陀螺組合或慣組、高度表、GPS及天線、遙測電臺、舵放板、舵機執行機構、電氣板等組成，由于射程和毀傷程度及范圍的要求，系統的體積較大，相應的舵機執行機構的體積也相對較大，因此，舵機的輸出力矩也大，功耗高，成本也相對較高。
[0004]傳統的自動駕駛儀雖然有其特殊的戰略用途，但現代戰爭以及反恐作戰、城市作戰的趨勢越來越傾向于飛行器能夠快速部署，單兵作戰，甚至要求將飛行器裝備于海事執法船舶、邊防監控部隊等，用于反海盜、反走私等用途，傳統飛行器的特點顯然不能滿足上述要求。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明的目的在于提供一種低功耗小型化的自動駕駛控制控制系統，其通過對其中各電路模塊單元的結構和連接方式的改進以及各單元內部處理流程的優化，從而得到控制精度更高、體積和功耗更小以及便于操作和攜帶的控制系統，適應現代戰爭的需要。
[0006]為實現上述目的，按照本發明，提供一種自動駕駛控制控制系統，其用于實現對飛行器的飛行控制，其特征在于，該系統包括設置在控制艙的控制板上的綜合控制單元和設置在舵機艙中的舵系統，且綜合控制單元與上位機電連接，舵系統用于控制舵機的運行，其中，
[0007]所述綜合控制單元包括綜控傳感器模塊、氣壓高度計和MEMS傳感器，其中所述氣壓高度計和EMS傳感器分別與綜控傳感器電連接，用以分別感測飛行器所處位置的氣壓高度數據以及飛行器的姿態數據，并將相應數據傳輸到綜控傳感器中，以便所述綜控傳感器模塊在飛行控制循環中根據上位機的指令，利用輸入的氣壓高度數據以及飛行器的姿態數據進行處理，解算出舵控角度，并將解算出的舵控角度按照通信協議打包后，通過控制板上的接口發送給舵系統；
[0008]所述舵系統與綜控傳感器模塊電連接，舵系統接收所述綜控傳感器發送過來的舵控角度數據，并根據舵控角度數據進行處理，解算出舵機執行指令并分配至各個舵機上進行執行，以控制飛行器的姿態。
[0009]作為本發明的改進，所述綜控傳感器模塊還用于接收所述舵系統反饋的舵控制反饋角度和舵反饋角度等信息，并將上述反饋信息以及綜控傳感器模塊測量得到的MEMS角速度、MEMS角度、溫度、時間等信息一起打包，發送到上位機進行處理或顯示。
[0010]作為本發明的改進，上位機在向所述綜合控制單元發送模擬飛行指令后，該綜合控制單元做出相應應答，并反饋此時的MEMS零位修偏值，之后即進入飛行循環控制。
[0011]作為本發明的改進，所述綜控傳感器模塊同舵系統優選通過USART串口進行通
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[0012]作為本發明的改進，所述綜控傳感器模塊通過USB虛擬串口和上位機通信，并以此給綜合控制單元提供直流供電。
[0013]作為本發明的改進，所述控制艙中還設置有電池組，用于給舵系統供電。
[0014]作為本發明的改進，所述綜控傳感器模塊還可以執行上位機發送的測試指令和射檢指令。
[0015]總體而言，按照上述構思所構建的本發明與現有技術相比，具有如下技術效果:
[0016](I)本發明的控制系統在整體結構上僅包括綜合控制單元和舵系統，兩者通過控制艙中的接口板連接，結構簡單緊湊；
[0017](2)本發明的控制系統中綜合控制單元中的綜控傳感器模塊，其與上位機通過接口通訊，可以實時解算飛行控制姿態數據并發送給舵系統進行舵機控制；
[0018](3)本發明的控制系統可根據舵系統的反饋信息以及綜控傳感器模塊感測得到的信息一起傳輸至上位機進行處理和現實，同時綜合控制單元可方便執行上位機發送的測試指令和射檢指令等指令信息。
【附圖說明】
[0019]圖1為按照本發明一個實施例的自動駕駛系統的結構組成框圖；
[0020]圖2為圖1中的自動駕駛系統的工作原理圖；
[0021]圖3為圖1中的自動駕駛系統在實際應用中其所對應的上位機控制處理流程圖；
[0022]圖4為圖1中的自動駕駛系統的綜合控制單元的處理流程圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0024]圖1為按照本發明一個優選實施例所提供的一種用于飛行器的自動化駕駛系統，用于飛行器的飛行控制。如圖1所示，本實施例的一種低功耗小型化自動駕駛儀系統，包括綜合控制單元和舵系統。綜合控制單元根據上位機的指令進行相應處理，解算出舵控角度并發送給舵系統，以控制舵機角度，實現對飛行器的自動控制。
[0025]具體來說，綜合控制單元采用駕駛儀體制，安裝在控制艙內部的控制板上，包括綜控傳感器(也稱主控器)模塊、氣壓高度計、MEMS傳感器以及電池組。
[0026]氣壓高度計、MEMS傳感器分別與綜控傳感器電連接，用以分別感測飛行器所處位置的氣壓高度數據以及飛行器的姿態數據，并將相應數據傳輸到綜控傳感器中。
[0027]綜控傳感器模塊根據上位機的指令信號，利用輸入的氣壓高度數據以及飛行器的姿態數據進行處理，解算出舵控角度(電壓)，并將解算出的舵控角度(電壓)按照通信協議打包后，通過控制板上的接口(本實施例中優選為USART串口 )發送給舵系統以便于舵系統根據上述信息控制舵機。
[0028]同時，舵系統會反饋相應的舵控制反饋角度和舵反饋角度至綜控傳感器模塊，綜控傳感器模塊將舵控反饋和舵反饋同MEMS角速度、MEMS角度、溫度、時間等信息一起打包，發送到上位機進行處理或顯示。
[0029]上位機通過例如USB虛擬串口向綜控傳感器模塊發送指令，綜控傳感器模塊收到指令后執行相應命令，并向上位機發送應答指令。綜控傳感器模塊可以執行上位機發送的測試指令、射檢指令、模擬飛行指令以及其他控制命令。
[0030]綜控傳感器模塊可以實現MEMS數據讀取、對MEMS角速度積分得到角度、響應上位機命令、轉發上位機舵控命令到舵系統、以及實現相關測試等功能。在進入飛行控制循環后，可以根據MEMS、氣壓高度計等數據進行