无人机飞控系统的作用与组成

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无人机飞控系统的组成和作用

姓名：姚棋

学号：无人机201

飞行控制系统通过高效的控制算法内核，能够精准地感应并计算出飞行器的飞行姿态等数据，再通过主控制单元实现精准定位悬停和自主平稳飞行。在没有飞行控制系统的情况下，有很多的专业飞手经过长期艰苦的练习，也能控制飞行器非常平稳地飞行，但是，这个难度和要求特别高，同时需要非常丰富的实战经验。如果没有飞行控制系统，飞手需要时时刻刻关注飞行器的动向，眼睛完全不可能离开飞行器，时时刻刻处于高度紧张的工作状态。而且，人眼的有效视距是非常有限的，即使能稳定地控制飞行，但是控制的精度也很可能满足不了航拍的需求，控制距离越远，控制精度越差。还有，对于不同的拍摄需求，以及面临不同的拍摄环境或条件，人为飞行控制更是难上加上，甚至根本不可能实现。飞行控制系统是目前实现简单操控和精准飞行的必备武器。

飞控系统的组成：1、主处理控制器。主要有通过型处理器(MPU)、微处理器(MCU)、数字信号处理器(DSP)。随着FPGA技术的发展，相当多的主处理器将FPGA和处理器成功能强大的主处理控制器。

2、二次电源。二次电源是飞控计算机的一个关键部位。飞控计算机的二次电源一般为5V、±15V等直流电源电压，而无人机的一次电源根据型号不同区别较大，要对一次电源根据不同型号不同区别较大，要对一次电源进行变换。现在普遍使用集成开关电源模块。

3、模拟量输入/输出接口。模拟量输入接口电路将各传感器输入的模拟量进行信号调整、增益变换，模/数(A/D)转换后，提供给微处理器进行相应的处理。模拟信号一般可分为直流模拟信号和交流调制信号两类。模拟量输出接口电路用于将数字控制信号转换为伺服机构能识别的模拟控制信号，包括模/数转换、幅值变换和驱动电路。

4、离散量接口。离散量输入电路用于将飞控计算机内部及外部的开关量信号变换为与微处理器工作电平兼容的信号。

5、通信接口。用于将接受的串行数据转换为可以让主处理器读取的数据或将主处理器要发送的数据转换为相应的数据。飞控计算机和传感器之间可以通过RS232/RS422 /RS485或ARINC429等总线方式通信，随着技术的不断发展，1553B总线等其他总线通信方式也将应用到无人机系统中。

6、余度管理。无人机余度类型飞控计算机多为双余度配置。余度支持电路用于支持多余度机载计算机协调运行，包括：通道计算机间的信息交换电路，同步指示电路，通道故障逻辑综合电路及故障切换电路。通道计算机间的信息交换电路是两个通道飞控计算机之间进行共享信息传递的信息通路。同步指示电路是同步运行的余度计算机之间相互同步的支持电路。通道故障逻辑综合电路将软件监控和硬件监控电路的监控结果进行综合，他的输出用于故障切换和故障指示。

7、加温电路。通常用于工作环境超出工业品级温度范围的飞控计算机当中，以满足加温电路所需功率和加温方式的需求。

8、检测接口。飞控计算机应留有合适的接口，方便与一线检测设备、二线检测设备连接。

9、飞控计算机机箱。它直接影响计算机抗恶劣环境的能力以及可靠性、可维护性、使用寿命。

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