飞控(kòng)系统又称为(wéi)飞行管(guǎn)理(lǐ)与控(kòng)制系统,相(xiàng)当于(yú)无人机(jī)系统的“心脏”部分(fèn),对(duì)无(wú)人机的稳定性(xìng)、数据传输(shū)的可靠性(xìng)、精确(què)度、实时性(xìng)等都有重要(yào)影响,对其飞行性能起决定性的作用(yòng);数据链系(xì)统可以(yǐ)保证对遥控指令的准确(què)传输,以及(jí)无人机接收、发送信息的实时性和可靠性,以保(bǎo)证信息(xī)反馈(kuì)的(de)及时有效性和顺(shùn)利、准确的完成任务(wù)。发射回收系(xì)统保证无人机顺利升空(kōng)以达(dá)到安(ān)全的高(gāo)度(dù)和速度飞(fēi)行(háng),并在执行完任务后从天空安(ān)全回落到地面。
谈到无人机(jī)的飞控(kòng)计(jì)算机系统。这个系统的关键(jiàn)依然是芯(xīn)片。以(yǐ)前无人机(jī)最大的矛盾是一(yī)方面(miàn)需要运算高速度,另一方面(miàn)需(xū)要体积微(wēi)型化,之所以无人机在(zài)巡航速度和范围方面很长一段时间没有(yǒu)突(tū)破,就是因(yīn)为始终受限于(yú)飞控系统的性能,而(ér)飞控计算机系统的性能又受限(xiàn)于芯片(piàn)的技术。
这个问题(tí)真(zhēn)正得到解决是(shì)在嵌入(rù)式(shì)芯片飞跃(yuè)发展之后。2005年之后,随着微(wēi)电子技术(shù)的飞速发展(zhǎn),许多芯片开发公司设计(jì)出了众(zhòng)多(duō)功能强大(dà),功耗、体积大大缩(suō)小的嵌入式(shì)计算机芯片。
跟人们平时接触的芯片不同,在(zài)无人(rén)机的计算机芯片领域,应用在小型飞控(kòng)计算机系统的芯片最为广泛的不是英特尔的,也不是AMD的,而是(shì)德州仪器公司开发的型(xíng)号为(wéi)“TMS320 LF2407”的DSP芯(xīn)片(数字信号控制器),它(tā)是德州仪器公司TMS320系(xì)列中(zhōng)的一种16位定点DSP,
这种芯片的运算速度以及众多的外围接口电路很适(shì)合用来完成对小型无人(rén)机的实时控(kòng)制功能。
这(zhè)是一种具有特殊结构(gòu)的微处(chù)理器(qì),芯(xīn)片内部采(cǎi)用程序和数(shù)据分开的(de)哈佛结(jié)构,具有专门(mén)的硬件乘法器,采用流水线操作,提供特殊的DSP指(zhǐ)令(lìng),可以快速实(shí)现各种数字信号处理算(suàn)法。使飞控机实现较复(fù)杂的飞行控制与飞(fēi)行管理功能,同时还满(mǎn)足(zú)了小型无人机的小体积和低功耗(hào)的要求(qiú)。
首(shǒu)先是飞控(kòng)计(jì)算机(jī)系统的无线通(tōng)信模块实时收集(jí)安装在无人(rén)机(jī)不同(tóng)部位上的高(gāo)精(jīng)度(dù)传感(gǎn)器,收集(jí)飞行状(zhuàng)态数(shù)据,同时通过远程数据传输(shū)模块接收来(lái)自地面(miàn)控(kòng)制站(zhàn)点(diǎn)发来的控制(zhì)数据。
接下来(lái)飞控计算机将(jiāng)实时收(shōu)集的飞行数据和控制数据交(jiāo)给数据处理模块(kuài)进行(háng)运算处理,根据运(yùn)算结果得出一个个明确的控制指令(lìng),经过数据传输模块将指令发送给飞控(kòng)系统的实时(shí)控制模块。
第三步最为关键,即使实时控制模块按照这些(xiē)指令对整个飞(fēi)机的飞行模式进行(háng)控制和调整,与此(cǐ)同时将无人机的(de)状态数据及发动机、机载(zǎi)电源系统、任(rèn)务设备的工作(zuò)状态参(cān)数实(shí)时(shí)传送给机载无线电数据(jù)终端(duān),经(jīng)无线电(diàn)下行信道发送回地面控制站点,以便地面基(jī)站发出下一步控(kòng)制数据。
“飞控计算机系统的应用程序都是专门开发的?”
飞控系统的应用程序很多都是(shì)用C语(yǔ)言(yán)进行(háng)编写,很多应用程序都是在原有飞行控制软(ruǎn)件系统的基础上改造的。飞(fēi)控系统的应用程序主要用来实现两方面(miàn)的功能,一个(gè)是飞行控制,一(yī)个是飞行管理。
对应着不同的硬件模块,这些应(yīng)用(yòng)程序按照具体职能分(fèn)为四大(dà)单元(yuán):时间管理(lǐ)单元、数据采集处理单元、通信模块、控制单元。
时间管理单(dān)元在毫秒级(jí)时间内对无人机进(jìn)行实(shí)时(shí)控制;数据采集单元采集无人机的飞行状态、姿态参数以(yǐ)及飞行参(cān)数(shù)、飞(fēi)行状态(tài)及飞行参数进行遥测编码,控(kòng)制单元则负责进行解算(suàn)工作。
目前包(bāo)括云南昆明俊(jun4)鹰航拍(pāi)科技公司(sī)在内的(de)很多航空(kōng)工业公司(sī)都在积(jī)极涉(shè)足民用无人机市场,通过(guò)开发价格更为低廉性能更加强大的飞(fēi)控计算(suàn)机系统和飞机模块(kuài),提(tí)升无人机的智能化(huà)飞行,加速无人(rén)机市场(chǎng)的快速发展(zhǎn)。一份市场(chǎng)分析机构(gòu)出示的调查报告显示(shì),未来几年,包(bāo)括飞控计(jì)算机系统在内,无(wú)人机市场价值将突破(pò)10000亿美(měi)元,而且将从军事领(lǐng)域进一步扩(kuò)大到民用(yòng)领(lǐng)域,得到更多积极应用。

咨(zī)询(xún)航拍服务可加昆明俊鹰无人机飞(fēi)控手老鹰的微信laoyingfly |