飛控與導(dǎo)航一體機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于航空技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及飛控與導(dǎo)航一體機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前無人機飛行控制多為飛行控制計算機、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)計算機分立，并通過電纜連接工作，導(dǎo)致整個航電系統(tǒng)體積重量較大，且不便于使用維護；故需設(shè)計一種用于無人機的飛控與導(dǎo)航一體機。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實用新型的目的是提供飛控與導(dǎo)航一體機，能夠解決現(xiàn)有高速無人機技術(shù)中存在的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)計算機、飛行控制計算機各系統(tǒng)分立、體積重量較大、成本較高的問題。
[0004]本實用新型是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]飛控與導(dǎo)航一體機包括:殼體、三舵板、雙舵板、電源板、主板、導(dǎo)航板、母板、MEMS慣性測量單元、GPS/GLONASS/BeiDou接收機及大氣壓力傳感器；
[0006]所述殼體為矩形殼體，殼體內(nèi)部的底面設(shè)有凸臺，殼體內(nèi)部的兩相對側(cè)開有兩個以上沿豎直方向的凹槽；
[0007]其連接關(guān)系如下:母板固定在殼體內(nèi)部的底面上；三舵板、雙舵板、電源板、主板及導(dǎo)航板依次并列排布后均通過冷板固定在殼體內(nèi)的凹槽中，并均通過插座與母板連接，其中，導(dǎo)航板位于靠近殼體的凸臺的一側(cè)；MEMS慣性測量單元安裝在殼體的凸臺表面上，GPS/GLONASS/BeiDou接收機安裝在導(dǎo)航板遠離殼體的凸臺的一側(cè)，大氣壓力傳感器安裝在導(dǎo)航板靠近殼體的凸臺的一側(cè)，MEMS慣性測量單元、GPS/GLONASS/BeiDou接收機及大氣壓力傳感器均與導(dǎo)航板電氣連接；在殼體的外表面并與大氣壓力傳感器相對應(yīng)的位置安裝有大氣插頭，大氣插頭的一端與大氣壓力傳感器連接，大氣插頭的另一端與空速管連接。
[0008]進一步的，殼體的外表面還安裝有圓形連接器，圓形連接器的一端與母板電氣連接，另一端與外部設(shè)備電氣連接。
[0009]進一步的，所述殼體的凸臺平面度為小于或等于0.03。
[0010]進一步的，所述GPS/GLONASS/BeiDou接收機為兩個。
[0011]進一步的，殼體上的大氣插頭的兩端與大氣壓力傳感器及空速管的連接方式均為通過內(nèi)徑為4_的娃橡膠管連接。
[0012]工作原理:MEMS慣性測量單元測量并采集載體原始的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，包括角速率數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)和地磁數(shù)據(jù)，并將慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳遞給導(dǎo)航板；
[0013]GPS/GLONASS/BeiDou接收機獲取位置和速度數(shù)據(jù)，并將位置和速度數(shù)據(jù)傳遞給導(dǎo)航板；
[0014]大氣壓力傳感器接收從空速管傳遞的動、靜壓力，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，將電信號傳遞給導(dǎo)航板；
[0015]導(dǎo)航板對接收到的MEMS慣性測量單元的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)和GPS/GLONASS/BeiDou接收機的位置和速度數(shù)據(jù)進行組合導(dǎo)航解算進而得到組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)；同時，導(dǎo)航板對接收到的大氣壓力傳感器的電信號進行解算，進而得到真空速、指示空速、大氣高度等大氣參數(shù)；導(dǎo)航板將組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)和大氣參數(shù)傳遞給主板；
[0016]主板利用接收到的組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)和大氣參數(shù)通過控制律解算出舵機出舵量，來進行飛行控制，進而實現(xiàn)無人機全過程的自動飛行。
[0017]有益效果:本實用新型采用MEMS慣性測量單元、GPS/GLONASS/BeiDou接收機、大氣壓力傳感器和飛行控制模塊進行組合導(dǎo)航及飛行控制，將傳統(tǒng)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)計算機、飛行控制計算機進行一體化設(shè)計，體積小，重量輕，成本低。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的俯視圖。
[0019]圖2為本實用新型的三維圖。
[0020]圖3為本實用新型的三維圖二。
[0021]其中，1-殼體，2-三舵板，3-雙舵板，4-電源板，5-主板，6-導(dǎo)航板，7_母板，8-MEMS慣性測量單元，9-GPS/GL0NASS/BeiDou接收機，10-大氣壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本實用新型進行詳細描述。
[0023]本實用新型提供了飛控與導(dǎo)航一體機，參見附圖1-3，包括:殼體1、電路板、MEMS慣性測量單元8、GPS/GLONASS/BeiDou接收機9及大氣壓力傳感器10 ；
[0024]所述殼體I為矩形殼體，殼體I內(nèi)部的底面設(shè)有平面度較高的凸臺，凸臺的平面度為小于或等于0.03，殼體I內(nèi)部的兩相對側(cè)開有兩個以上沿豎直方向的凹槽；
[0025]所述電路板為六塊，分別為三舵板2、雙舵板3、電源板4、主板5、導(dǎo)航板6及母板7 ；
[0026]其連接關(guān)系如下:所述母板7通過螺釘固定在殼體I內(nèi)部的底面上；所述三舵板2、雙舵板3、電源板4、主板5及導(dǎo)航板6均通過冷板固定在殼體I內(nèi)的凹槽中，并均通過歐式插座與母板7連接；其中，三舵板2、雙舵板3、電源板4、主板5及導(dǎo)航板6依次并列排布；導(dǎo)航板6位于靠近殼體I的凸臺的一側(cè)，冷板通過螺釘固定在殼體I內(nèi)的凹槽中；MEMS慣性測量單元8安裝在殼體I的凸臺表面上，凸臺的較高平面度和安裝靠面用來減小安裝誤差，凸臺的加強筋用于局部加強以保證安裝面的剛度；兩個GPS/GLONASS/BeiDou接收機9安裝在導(dǎo)航板6遠離殼體I的凸臺的一側(cè)，大氣壓力傳感器10安裝在導(dǎo)航板6靠近殼體I的凸臺的一側(cè)，MEMS慣性測量單元8、GPS/GLONASS/BeiDou接收機9及大氣壓力傳感器10均與導(dǎo)航板6電氣連接；在殼體I的外表面并與大氣壓力傳感器10相對應(yīng)的位置安裝有大氣插頭，大氣插頭的一端通過內(nèi)徑為4_的娃橡膠管與大氣壓力傳感器10連接，大氣插頭的另一端通過內(nèi)徑為4_的硅橡膠管與空速管連接，空速管與外界空氣相通，用來實現(xiàn)動靜壓的傳導(dǎo)；殼體I的外表面安裝有圓形連接器，圓形連接器的一端與母板7電氣連接，另一端與外部設(shè)備電氣連接。
[0027]工作原理:MEMS慣性測量單元8測量并采集載體原始的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，包括角速率數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)和地磁數(shù)據(jù)，并將慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳遞給導(dǎo)航板6 ;
[0028]GPS/GLONASS/BeiDou接收機9獲取位置和速度數(shù)據(jù)，并將位置和速度數(shù)據(jù)傳遞給導(dǎo)航板6 ；
[0029]大氣壓力傳感器10接收從空速管傳遞的動、靜壓力，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，將電信號傳遞給導(dǎo)航板6;
[0030]導(dǎo)航板6對接收到的MEMS慣性測量單元8的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)和GPS/GL0NASS/BeiDou接收機9的位置和速度數(shù)據(jù)進行組合導(dǎo)航解算進而得到組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)；同時，導(dǎo)航板6對接收到的大氣壓力傳感器10的電信號進行解算，進而得到真空速、指示空速、大氣高度等大氣參數(shù)；導(dǎo)航板6將組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)和大氣參數(shù)傳遞給主板5 ;
[0031]主板5利用接收到的組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)和大氣參數(shù)通過控制律解算出舵機出舵量，來進行飛行控制，進而實現(xiàn)無人機全過程的自動飛行。
[0032]綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.飛控與導(dǎo)航一體機，其特征在于，包括:殼體(I)、三舵板(2)、雙舵板(3)、電源板(4)、主板(5)、導(dǎo)航板(6)、母板(7)、MEMS慣性測量單元⑶、GPS/GLONASS/BeiDou接收機(9)及大氣壓力傳感器(10); 所述殼體⑴為矩形殼體，殼體⑴內(nèi)部的底面設(shè)有凸臺，殼體⑴內(nèi)部的兩相對側(cè)開有兩個以上沿豎直方向的凹槽； 其連接關(guān)系如下:母板(7)固定在殼體⑴內(nèi)部的底面上；三舵板⑵、雙舵板(3)、電源板(4)、主板(5)及導(dǎo)航板(6)依次并列排布后均通過冷板固定在殼體(I)內(nèi)的凹槽中，并均通過插座與母板(7)連接，其中，導(dǎo)航板(6)位于靠近殼體(I)的凸臺的一側(cè)；MEMS慣性測量單元(8)安裝在殼體(I)的凸臺表面上，GPS/GLONASS/BeiDou接收機(9)安裝在導(dǎo)航板(6)遠離殼體(I)的凸臺的一側(cè)，大氣壓力傳感器(10)安裝在導(dǎo)航板(6)靠近殼體(I)的凸臺的一側(cè)，MEMS慣性測量單元(8)、GPS/GLONASS/BeiDou接收機(9)及大氣壓力傳感器(10)均與導(dǎo)航板(6)電氣連接；在殼體(I)的外表面并與大氣壓力傳感器(10)相對應(yīng)的位置安裝有大氣插頭，大氣插頭的一端與大氣壓力傳感器(10)連接，大氣插頭的另一端與空速管連接。2.如權(quán)利要求1所述的飛控與導(dǎo)航一體機，其特征在于，殼體(I)的外表面還安裝有圓形連接器，圓形連接器的一端與母板(7)電氣連接，另一端與外部設(shè)備電氣連接。3.如權(quán)利要求1所述的飛控與導(dǎo)航一體機，其特征在于，所述殼體(I)的凸臺平面度為小于或等于0.03。4.如權(quán)利要求1所述的飛控與導(dǎo)航一體機，其特征在于，所述GPS/GLONASS/BeiDou接收機(9)為兩個。5.如權(quán)利要求1所述的飛控與導(dǎo)航一體機，其特征在于，殼體(I)上的大氣插頭的兩端與大氣壓力傳感器(10)及空速管的連接方式均為通過內(nèi)徑為4_的硅橡膠管連接。
【專利摘要】本實用新型公開了飛控與導(dǎo)航一體機，屬于航空技術(shù)領(lǐng)域，它包括：殼體、三舵板、雙舵板、電源板、主板、導(dǎo)航板、母板、MEMS慣性測量單元、GPS/GLONASS/BeiDou接收機及大氣壓力傳感器；母板固定在殼體內(nèi)部的底面上；三舵板、雙舵板、電源板、主板及導(dǎo)航板依次并列排布后均通過冷板固定在殼體內(nèi)的凹槽中，并均通過插座與母板連接，MEMS慣性測量單元安裝在殼體的凸臺表面上，GPS/GLONASS/BeiDou接收機安裝在導(dǎo)航板的一側(cè)，大氣壓力傳感器安裝在導(dǎo)航板的另一側(cè)，在殼體的外表面并與大氣壓力傳感器相對應(yīng)的位置安裝有大氣插頭；該一體機能夠解決現(xiàn)有高速無人機技術(shù)中存在的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)計算機、飛行控制計算機各系統(tǒng)分立、體積重量較大、成本較高的問題。
【IPC分類】G05D1/00, G01C21/00, G01S1/04
【公開號】CN204832499
【申請?zhí)枴緾N201520362798
【發(fā)明人】李朝輝, 陳挺飛, 王婷, 曾俊, 安偉寧, 李文勇
【申請人】北京金朋達航空科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年5月29日