CN208141229U - 无人机导航通讯一体化*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种无人机导航通讯一体化***，包括卫星导航飞控***和数据图像传输***；所述卫星导航飞控***和所述数据图像传输***封装在同一个壳体中；卫星导航飞控***包括卫星接收天线、第1射频通道处理电路、模数转换器、第1可编程逻辑芯片、第1处理器、姿态测量装置以及舵机。优点为：卫星导航飞控***和数据图像传输***封装在同一个壳体中，因此，可有效降低占用的机上空间，简化***结构。
Description
技术领域
本实用新型属于机载陆地导航通讯接收技术领域，具体涉及一种无人机导航通讯一体化***。
背景技术
现代军事理论和战争模式的发展方向使无人机在未来战争中扮演越来越重要的角色。无人机以其特有的作战方式和作战效能在战争中发挥了重要作用。在未来的防空战场中，无人机将成为一种重要的空中威胁，给防空作战带来严峻的挑战。
随着卫星导航技术、无线通信技术及成像技术在无人机上的应用，无人机在战争中发挥的作用越来越全面，无人机在目标侦察、战术打击、中继通讯等作战领域的优势越来越明显，传统的无人机卫星导航部分、数传部分、惯性导航部分分别采用独立的模块进行设计，并且，各个模块分别装于不同的外壳中，导致占用机上空间大。另外，传统方案中，无人机仅配置一套无线收发***，导致无线收发***的负荷大，通信效率低。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种无人机导航通讯一体化***，可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种无人机导航通讯一体化***，包括卫星导航飞控***和数据图像传输***；所述卫星导航飞控***和所述数据图像传输***封装在同一个壳体中；
所述卫星导航飞控***包括卫星接收天线、第1射频通道处理电路、模数转换器、第1可编程逻辑芯片、第1处理器、姿态测量装置以及舵机；其中，所述卫星接收天线的输出端依次通过所述第1射频通道处理电路和所述模数转换器后，连接到所述第1可编程逻辑芯片的输入端；所述第1可编程逻辑芯片与所述第1处理器双向连接；所述姿态测量装置的输出端连接到所述第1可编程逻辑芯片的输入端；所述第1可编程逻辑芯片的输出端连接到所述舵机的输入端；
所述数据图像传输***包括第1无线收发***、第2无线收发***、第2射频通道处理电路、第2可编程逻辑芯片、第2处理器以及图像采集处理器；所述第1无线收发***和所述第2无线收发***均与所述第2射频通道处理电路连接；所述第2射频通道处理电路与所述第2可编程逻辑芯片双向连接；所述图像采集处理器的输出端与所述第2可编程逻辑芯片的输入端连接；所述第2可编程逻辑芯片与所述第2处理器双向连接；
并且，所述第1可编程逻辑芯片和所述第2可编程逻辑芯片双向连接。
优选的，所述姿态测量装置包括：角速度测量装置、加速度测量装置以及速度测量装置。
优选的，所述第1无线收发***包括数传发射天线和数传接收天线；所述第2无线收发***包括图传发射天线和图传接收天线。
本实用新型提供的无人机导航通讯一体化***具有以下优点：
(1)卫星导航飞控***和数据图像传输***封装在同一个壳体中，因此，可有效降低占用的机上空间，简化***结构；
(2)数据图像传输***配置两套独立的无线收发***，因此，可有效降低每个无线收发***的负荷，提高通信效率。
附图说明
图1为本实用新型提供的无人机导航通讯一体化***的结构示意图；
图2为本实用新型提供的卫星导航飞控***中飞行控制原理结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参考图1，本实用新型提供一种无人机导航通讯一体化***，包括卫星导航飞控***和数据图像传输***；卫星导航飞控***和数据图像传输***封装在同一个壳体中，由于卫星导航飞控***和数据图像传输***封装在同一个壳体中，因此，可有效降低占用的机上空间，简化***结构。另外，由于卫星导航飞控***和数据图像传输***封装在同一个壳体中，为防止这两个***之间的电路板干扰，本申请还采用一种特殊设计，即：在壳体内部，卫星导航飞控***的第1电路板通过支撑柱支撑固定；在第1电路板的四周设置第1凹槽，采用第1屏蔽罩遮蔽第1电路板，并使第1屏蔽罩伸入到第1凹槽中；同样，数据图像传输***的第2电路板通过支撑柱支撑固定；在第2电路板的四周设置第2凹槽，采用第2屏蔽罩遮蔽第2电路板，并使第2屏蔽罩伸入到第1凹槽中；采用屏蔽罩和凹槽的密封配合结构，可以有效防止第1电路板中的电磁波自电路板的侧面进入到第2屏蔽罩中，同样，可以有效防止第2电路板中的电磁波自电路板的侧面进入到第1屏蔽罩中，因此，有效降低了这两个***之间的电路板干扰，保证***工作的稳定性。
卫星导航飞控***包括卫星接收天线、第1射频通道处理电路、模数转换器、第1可编程逻辑芯片、第1处理器、姿态测量装置以及舵机；其中，卫星接收天线的输出端依次通过第1射频通道处理电路和模数转换器后，连接到第1可编程逻辑芯片的输入端；第1可编程逻辑芯片与第1处理器双向连接；姿态测量装置的输出端连接到第1可编程逻辑芯片的输入端；第1可编程逻辑芯片的输出端连接到舵机的输入端；其中，姿态测量装置包括：角速度测量装置、加速度测量装置以及速度测量装置。
其工作原理为：卫星接收天线接收卫星发射的卫星信号，并将卫星信号发送给第1射频通道处理电路；第1射频通道处理电路对接收到的卫星信号进行放大、滤波和下变频处理，将射频信号转换为中频信号后，发送给模数转换器；模数转换器将接收到的模拟信号转换为数字信号后，得到卫星导航结果，将卫星导航结果发送给第1可编程逻辑芯片；姿态测量装置输出无人机当前姿态信息，包括：无人机速度、无人机角速度和无人机加速度，并将无人机当前姿态信息发送给第1可编程逻辑芯片；第1可编程逻辑芯片对无人机当前姿态信息和卫星导航结果进行比对，生成对舵机的控制指令，并发送给舵机，由此改变调整无人机姿态。其工作原理可参考图2。无人机安装姿态测量传感器和轨迹测量传感器；姿态测量传感器的输出端连接到外回路控制器的第1输入端；轨迹测量传感器的输出端通过导引控制器连接到第1比较器的第1输入端；第1比较器的第2输入端与指令接收器连接；第1比较器的输出端连接到外回路控制器的第2输入端；外回路控制器的输出端连接到第2比较器的第1输入端；第2比较器的第2输入端与姿态测量传感器的输出端连接；第2比较器的第3输入端与前馈控制器连接；第2比较器的输出端通过正向控制器后，连接到无人机舵机。其工作原理为：第1比较器根据下发指令和无人机实时轨迹，产生第1调整控制信号；外回路控制器根据第1调整控制信号和无人机当前姿态，产生第2调整控制信号；第2比较器根据前馈控制器的驾驶杆指令、第2调整控制信号和无人机当前姿态，产生第3调整控制信号，并作用于舵机，通过舵机改变无人机的姿态和轨迹，实现无人机姿态和轨迹按目标姿态和轨迹运行。
数据图像传输***包括第1无线收发***、第2无线收发***、第2射频通道处理电路、第2可编程逻辑芯片、第2处理器以及图像采集处理器；第1无线收发***和第2无线收发***均与第2射频通道处理电路连接；第2射频通道处理电路与第2可编程逻辑芯片双向连接；图像采集处理器的输出端与第2可编程逻辑芯片的输入端连接；第2可编程逻辑芯片与第2处理器双向连接；其中，第1无线收发***包括数传发射天线和数传接收天线；第2无线收发***包括图传发射天线和图传接收天线。并且，第1可编程逻辑芯片和第2可编程逻辑芯片双向连接。
其工作原理为：第1无线收发***用于与地面测控站通讯，接收地面测控站上行的指令信息，使地面操作人员可手动操控无人机进行相关动作，下传无人机自身的位置、速度、状态以及拍摄的图像信息；
第2无线收发***用于进行多架无人机之间的通讯，广播地面测控站上行的控制指令和数据，转发各个无人机拍摄的图像和视频数据；
图像采集处理器的摄像头模块将拍摄的图像或者视频送给第2无线收发***，将图像数据发射出去，无人机摄像模块支持可见光和红外摄像头，白天使用可见光进行拍摄，夜晚使用红外摄像头拍摄，实现全天候工作。
数据图像传输***配置两套独立的无线收发***，因此，可有效降低每个无线收发***的负荷，提高通信效率。
本实用新型提供的无人机导航通讯一体化***具有以下优点：
(1)卫星导航飞控***和数据图像传输***封装在同一个壳体中，因此，可有效降低占用的机上空间，简化***结构；
(2)数据图像传输***配置两套独立的无线收发***，因此，可有效降低每个无线收发***的负荷，提高通信效率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种无人机导航通讯一体化***，其特征在于，包括卫星导航飞控***和数据图像传输***；所述卫星导航飞控***和所述数据图像传输***封装在同一个壳体中；
所述卫星导航飞控***包括卫星接收天线、第1射频通道处理电路、模数转换器、第1可编程逻辑芯片、第1处理器、姿态测量装置以及舵机；其中，所述卫星接收天线的输出端依次通过所述第1射频通道处理电路和所述模数转换器后，连接到所述第1可编程逻辑芯片的输入端；所述第1可编程逻辑芯片与所述第1处理器双向连接；所述姿态测量装置的输出端连接到所述第1可编程逻辑芯片的输入端；所述第1可编程逻辑芯片的输出端连接到所述舵机的输入端；
所述数据图像传输***包括第1无线收发***、第2无线收发***、第2射频通道处理电路、第2可编程逻辑芯片、第2处理器以及图像采集处理器；所述第1无线收发***和所述第2无线收发***均与所述第2射频通道处理电路连接；所述第2射频通道处理电路与所述第2可编程逻辑芯片双向连接；所述图像采集处理器的输出端与所述第2可编程逻辑芯片的输入端连接；所述第2可编程逻辑芯片与所述第2处理器双向连接；
并且，所述第1可编程逻辑芯片和所述第2可编程逻辑芯片双向连接。
2.根据权利要求1所述的无人机导航通讯一体化***，其特征在于，所述姿态测量装置包括：角速度测量装置、加速度测量装置以及速度测量装置。
3.根据权利要求1所述的无人机导航通讯一体化***，其特征在于，所述第1无线收发***包括数传发射天线和数传接收天线；所述第2无线收发***包括图传发射天线和图传接收天线。
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| CN201820766824.3U CN208141229U (zh) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | 无人机导航通讯一体化*** |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108919819A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-30 | 北京和协导航科技有限公司 | 无人机导航通讯一体化***及方法 |
| CN109724480A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种适用于飞行器的一体化综合控制装置 |
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2018
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108919819B (zh) * | 2018-05-22 | 2023-10-27 | 北京和协导航科技有限公司 | 无人机导航通讯一体化***及方法 |
| CN109724480A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种适用于飞行器的一体化综合控制装置 |
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