CN206584231U - 基于fpga分布式高安全性的飞行控制***及飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电子技术改进领域,提供了一种基于FPGA分布式高安全性的飞行控制***,所述飞行控制***包括若干飞控子***及仲裁器,若干所述飞控子***的输出端分别连接所述仲裁器的输入端;所述飞控子***,用于读取各个传感器数据,进行飞行姿态计算,运行控制算法,并输出飞行控制数据;所述仲裁器,用于接收各个飞控子***传输的数据,对数据去除最大值和最小值并求出平均值,根据平均值选出最接近的飞行数据并输出控制飞行。对于安全性较低的场合可以少装子飞控,从而减少成本,维护方便,出现故障的子飞控,可以单独更换,无需取下整个飞控***进行维修。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术领域,尤其涉及一种基于FPGA分布式高安全性的飞行控制***。
背景技术
无人机用途十分广泛,在军事上,可用于制造虚拟目标、勘察敌情、打击敌人等;在民用上,主要用于高压线路检修、测绘、喷洒农药等。因此,近几年来,无人机受到越来越多的关注,其应用前景十分明朗。但由于飞行控制器***(以下简称飞控)自身的稳定性欠佳,常由于电路元件问题,或者外界干扰问题引发飞控瘫痪,从而导致坠机事故,轻则造成财产损失,重则危及人身安全。因此研制出一种具有高安全性性,高可靠性,安装方式灵活等特点的新型飞控,对保障无人机安全飞行具有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于FPGA分布式高安全性的飞行控制***,旨在解决上述的技术问题。
本实用新型是这样实现的,一种基于FPGA分布式高安全性的飞行控制***,所述飞行控制***包括若干飞控子***及仲裁器,若干所述飞控子***的输出端分别连接所述仲裁器的输入端;所述飞控子***,用于读取各个传感器数据,进行飞行姿态计算,运行控制算法,并输出飞行控制数据;所述仲裁器,用于接收各个飞控子***传输的数据,对数据去除最大值和最小值并求出平均值,根据平均值选出最接近的飞行数据并输出控制飞行。
本实用新型的进一步技术方案是:若干所述飞控子***相同,其包括加速度传感器、陀螺仪、罗盘、多个气压计传感器及中央处理器MCU,所述中央处理器MCU的输入端分别连接所述加速度传感器的输出端、陀螺仪的输出端、罗盘的输出端及每个所述气压计传感器的输出端。
本实用新型的进一步技术方案是:所述仲裁器采用的是FPGA构建平台。
本实用新型的进一步技术方案是:每个所述飞控子***与所述仲裁器之间采用的是CAN总线连接。
本实用新型的进一步技术方案是:所述气压计传感器为四个。
本实用新型的另一目的在于提供一种飞行装置,所述飞行装置包括权利要求1-5任一项所述的飞行控制***及飞行器,所述飞行控制***设于所述飞行器上。
本实用新型的有益效果是:飞控的高度安全性与可靠性,子飞控体积小、安装方便可以分布安装在机舱内的各个地方,充分利用有限空间,可以根据安全等级增减子飞控数量,对应安全性要求特别高的场合可以安装多个子飞控,对于安全性较低的场合可以少装子飞控,从而减少成本,维护方便,出现故障的子飞控,可以单独更换,无需取下整个飞控***进行维修。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的基于FPGA分布式高安全性的飞行控制***的结构框图。
具体实施方式
图1示出了本实用新型提供的基于FPGA分布式高安全性的飞行控制***,所述飞行控制***包括若干飞控子***及仲裁器,若干所述飞控子***的输出端分别连接所述仲裁器的输入端;所述飞控子***,用于读取各个传感器数据,进行飞行姿态计算,运行控制算法,并输出飞行控制数据;所述仲裁器,用于接收各个飞控子***传输的数据,对数据去除最大值和最小值并求出平均值,根据平均值选出最接近的飞行数据并输出控制飞行。
若干所述飞控子***相同,其包括加速度传感器、陀螺仪、罗盘、多个气压计传感器及中央处理器MCU,所述中央处理器MCU的输入端分别连接所述加速度传感器的输出端、陀螺仪的输出端、罗盘的输出端及每个所述气压计传感器的输出端。
所述仲裁器采用的是FPGA构建平台。
每个所述飞控子***与所述仲裁器之间采用的是CAN总线连接。
所述气压计传感器为四个。
本实用新型的另一目的在于提供一种飞行装置,所述飞行装置包括行控制***及飞行器,所述飞行控制***设于所述飞行器上。
飞控采用多重冗余硬件结构,即使一部分硬件出现故障,冗余部分仍然能够正常工作,从而保证无人机继续飞行,并提示操作人员尽快着陆,着陆后更换故障部件即可。
飞控采用若干个飞控子***(后简称子飞控)与一个仲裁器,通过总线方式把子飞控与仲裁器相连。子飞控自身已能够单独控制无人机,由仲裁器选择其中最可信的子飞控的飞行控制数据,输出到飞行器。因子飞控体积小、安装方便可以分布安装在无人机机舱内的各个地方。
子飞控采用加速度传感器,陀螺仪,罗盘,气压计四个传感器与一个小型CPU,CPU通过读取各种传感器数据,进行飞行姿态计算,运行控制算法,最终输出飞行控制数据。
总线采用CAN总线,因其有抗干扰能力强,速率高的特点。各个子飞控的控制数据打包成一帧数据,通过CAN总线发送到数据仲裁器。
数据仲裁器采算法如下:仲裁处理对象是各个子飞控发送过来的数据,先对数据去除最大值与最小值,再求出平均值,最后选出与平均值最接近的数据。
由于仲裁器在整个***中的地位非常重要,如果仲裁器瘫痪飞行器将不可避免地导致坠机,因此必须运行于可靠性极高的平台。***采用FPGA平台构造仲裁器而不是常用的CPU平台。FPGA内部是采用逻辑电路结构对数据仲裁,不存在程序出错,***瘫痪等CPU常见问题,因此可靠性极高。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于FPGA分布式高安全性的飞行控制***,其特征在于:所述飞行控制***包括若干飞控子***及仲裁器,若干所述飞控子***的输出端分别连接所述仲裁器的输入端;所述飞控子***,用于读取各个传感器数据,进行飞行姿态计算,运行控制算法,并输出飞行控制数据;所述仲裁器,用于接收各个飞控子***传输的数据,对数据去除最大值和最小值并求出平均值,根据平均值选出最接近的飞行数据并输出控制飞行。
2.根据权利要求1所述的飞行控制***,其特征在于,若干所述飞控子***相同,其包括加速度传感器、陀螺仪、罗盘、多个气压计传感器及中央处理器MCU,所述中央处理器MCU的输入端分别连接所述加速度传感器的输出端、陀螺仪的输出端、罗盘的输出端及每个所述气压计传感器的输出端。
3.根据权利要求2所述的飞行控制***,其特征在于,所述仲裁器采用的是FPGA构建平台。
4.根据权利要求3所述的飞行控制***,其特征在于,每个所述飞控子***与所述仲裁器之间采用的是CAN总线连接。
5.根据权利要求4所述的飞行控制***,其特征在于,所述气压计传感器为四个。
6.一种飞行装置,其特征在于,所述飞行装置包括权利要求1-5任一项所述的飞行控制***及飞行器,所述飞行控制***设于所述飞行器上。
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CN108107910A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-01 | 中航联创科技有限公司 | 一种基于分布式多余度总线的无人机飞控***及飞控方法 |
CN112180957A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-05 | 东北大学 | 无人机的三余度仲裁切换方法、装置及计算机设备 |
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