飞控系统

摘要： 从一片旋翼到一架飞机,从飞控系统到飞行平台,从思想蓝图到翱翔天空,十几年间,北京中航智科技有限公司(以下简称“中航智”)不懈努力,坚持创新,专注于研发最专业的无人直升机。

摘要： 针对四旋翼无人机飞控系统中传统的PID控制算法响应速度慢、控制精度低以及鲁棒性不够强的问题,通过采用滑模变结构的控制算法取代了传统的PID控制算法,增强了系统的控制精度和响应速度。由于无人机在飞行过程中容易受到各种外界环境因素的干扰,因此采用积分滑模的控制策略来提升飞控的抗干扰能力。同时考虑到四旋翼无人机固有的欠驱动性,将无人机控制系统分为位置子系统外环和姿态子系统内环的结构,通过内外环的控制策略可以简化欠驱动系统控制律的设计过程。

摘要： 近年来无人机行业发展迅速,无人机在军事、民用上得到了广泛应用。飞控系统作为无人机核心构成部分,具有不可替代的地位,是无人机的大脑。本文介绍了飞控系统在无人机领域的应用与发展,探讨了飞控系统的关键技术以及未来趋势。

摘要： 对液压能驱动的飞控系统功率进行全飞行过程的仿真分析,可为液压能源管理方案以及液压能源系统的设计提供定量参考。为此,文中设计一种基于分布式仿真的飞控系统功率分析方法,首先结合典型飞机飞控系统舵面参数,利用AMEsim软件建立飞控系统7类典型舵面的功率仿真模型;然后在基于DDS软总线的分布式仿真平台上,通过典型飞机真实飞行状态参数激励整个飞控系统仿真模型,得到飞控系统在工况下全飞行过程的舵面作动器关键参数;再对7类飞控系统舵面的功率分别进行计算。通过分布式仿真平台实现了整个飞控系统7类舵面模型的协同仿真及全工况下的飞控系统综合功率分析。仿真实验结果表明:在不同飞行阶段,飞控系统功率消耗差异较大;飞控系统功率消耗呈现为脉冲式,起飞阶段平均功率消耗最高,巡航阶段飞控系统平均功率消耗最低。

摘要： 通用飞机研制目前是国内民用航空领域的新兴热点,相比于军用与大型民用飞机,我国在通用飞机研发领域发展相对滞后,缺少适用于通用飞机飞行控制系统的验证试验平台。在研究试验平台必要性、设计原则以及试验要求的基础上,提出了一种通用的试验平台设计方案。建立了人机接口、铁鸟台架、飞机运动仿真、数据采集与处理等子系统,实现了人在环的飞行模拟与试验。利用该平台对某型电动通用飞机飞行控制系统特性进行测试,试验结果表明该平台运行稳定可靠,可有效解决通用飞机飞行控制系统地面验证试验问题,从而提高通用飞机研发效率。

摘要： 针对现代先进飞机的多操纵面气动布局和传统特征结构配置方法(EAM)设计控制律时存在的问题,提出了一种基于EAM的多操纵面控制分配设计策略。通过模块化设计,使控制律与分配律分别独立设计。首先,基于传统EAM设计三轴指令跟踪控制的传统控制律,得到三轴虚拟控制指令。然后,用控制分配方法对多操纵面进行协调分配,发挥冗余操纵面的潜力。仿真结果表明,与传统EAM相比,基于该策略所设计的多操纵面飞机飞行控制律,不仅能快速、准确地得到期望的响应信号,还能很好地分配各个操纵面,达到了良好的控制效果,表明了所提出方法的有效性和快速性。

摘要： 随着现代科技水平在不断进步,相对应现代武器的功能及性能也在不断增强,直升机的各项飞行性能及机动性也在不断提高。这就要求直升机的飞控系统有着更强大的性能。为了提升直升机飞行性能、品质以及机动性,必然要求直升机的飞行控制系统由机械式过渡到电传式。而电传式的飞行控制系统,区别于机械式的飞行控制系统,电传飞控系统是通过电信号来控制的直升机,当飞控系统因失去了供电导致无法工作,将直接导致飞行员失去对直升机的控制,同时飞行控制系统也失去了对直升机的自动驾驶功能。因此飞控系统对电源余度的要求变得极为严苛。目前常见的电传飞控系统不仅通过全机电气系统供电,同时会自身配置供电子系统,以提升系统的可靠性。

摘要： 针对直升机实现贴地飞行问题,围绕关键技术介绍了国内外相关研究进展。结合自身工作经验,提出直升机实现贴地飞行的技术路线:通过集成激光雷达、毫米波雷达等进行障碍物探测结合神经网络对避障策略进行训练,借助信息融合技术可解决在线规划航迹;然后综合考虑贴地飞行局限开发贴地飞行模态控制率,结合航迹规划可完成贴地飞行,为我国发展相关技术提供参考。

摘要： 分析了某型直升机试飞过程中飞控系统报飞控计算机飞行前自检测(PBIT)故障的问题。通过故障树分析排查及机理分析,定位问题的起因是,飞控系统和综合数据采集系统并联采集传感器信号时,两系统阻抗不匹配,进而导致飞控数据超限报故。综合考虑飞控系统和综合数据采集系统的信号采集交联,制定了降低采集电路等效电容,增加电容放电回路两项硬件更改措施,并进行了地面联试和机上地面通电试验。试验结果表明,更改措施有效,飞控系统采集数据超限报故的问题得到解决。

摘要： 四旋翼无人机相较于固定翼无人机有飞行稳定性高、可操作性好、对无人机起落环境适应性强等众多优势,因此近年来,四旋翼无人机在航拍、地质勘测、农作物药物喷洒、抢险救灾等不同的领域有着越来越多的应用。然而四旋翼无人机的运动模型具有耦合性高、非线性的特点,这为设计四旋翼无人机飞控系统增加了难度。基于运动学以及动力学的知识建立四旋翼无人机的数学模型,然后为基于PID控制算法给无人机设计了控制器,最后利用MALAB仿真平台和实验仿真平台为所设计的控制器确定最优的设计参数。

摘要： 近年来无人机行业发展迅速,无人机在军事、民用上得到了广泛应用.飞控系统作为无人机核心构成部分,具有不可替代的地位,是无人机的大脑.本文介绍了飞控系统在无人机领域的应用与发展,探讨了飞控的关键技术以及未来趋势.飞控系统的硬件包括:主控制模块、数据采集模块、舵机驱动模块以及信号调理及接口模块等。其中主控制模块，是所有模块的核心，由它协调支配其他模块。飞控系统的软件开发与应用是顶层设计，涉及多学科知识，软件程序的编译水平高低直接决定飞控系统的优劣。近年来，随着人工智能的飞速发展，无人机领域在智能避障、自动巡航、自主飞行方面取得了快速进步，其中智能飞控系统也得到了高速发展。

摘要： 随着国内民用飞机项目研制和型号不断发展,飞控系统采用了先进的高安全、高可靠的电传技术,以提高系统综合性能,但同时也增加了电传飞控系统研发与验证的复杂度和风险.以支线飞机"冲锋"8-Q400和EMB-190飞机的飞控系统构架为研究对象,结合国内民机发展情况,进行深入分析和总结,提出了民用支线飞机飞控系统的关键技术,为国内民用支线飞机电传飞控系统的研发提供有益的经验参考.

摘要： 针对飞机研制过程前期,缺乏试验与试飞数据,飞控系统失效状态影响等级评估难的问题,本文通过人在回路仿真的方法,在工程模拟器开展飞控系统失效状态影响等级评估试验,取得了满意的效果.

摘要： 本文提出了一种层次化结构的研发模式,用于飞机飞控系统综合仿真试验环境的研制与飞控系统试验验证技术,将研发过程抽象为物理层、链路层、协议层和应用层四层参考模型,通过对参考模型实例化,建立了面向应用的实体结构,实现每个层次的具体功能与数据交互;设计支持异构平台的运行系统,突破多项核心技术,为每个层次实体或对象提供了具体的实现方法.

摘要： 针对传统的航空飞控系统试验验证周期长、环境资源分散、手动测试效率低以及误差率高等问题,本文开发了一种基于TPS的飞控系统通用自动测试软件,能够整合、管理测试系统资源,形成可配置的自动化试验平台.该软件通过自顶向下设计了三类程序测试集(TPS):离线设计软件、在线测试软件以及后期处理软件,包含了系统测试的资源库、测试的样本库等6个类型的数据库.通过某重点型号飞控系统试验的应用,极大的提高了试验效率,缩短了系统交付时间,通用化的设计思想使该软件可推广至其他各类飞控系统试验.

摘要： 针对近年来飞控系统自修复技术的发展状况,将自修复技术分为两个研究方向,即故障检测和诊断技术以及容错控制技术,而根据控制器特点容错控制技术又分为硬件冗余容错控制、解析冗余容错控制和智能容错控制三种类型.对每个方向的研究状况进行了分析和说明,最后对容错控制的未来发展作了几点展望.

摘要： 现代无人机不仅在微型化和小型化方面取得了令人瞩目的成绩,而且在大中型化方面同样取得了许多重大成就,无人机成功地扩大了它应用领域,并把触角从陆海空延伸到天,达到了登峰造极的高度.其"一体化"设计和应用研究不论对当今的科技进步,还是促进航空航天融合,对未来的科学发展均有巨大的推进作用,产业前景十分看好.空天无人机总体设计是无人机与航天器融合体的综合设计。空天无人机作为兼容航空、航天两大职能的飞行器，既可以在大气层内飞行，也可以在大气层外飞行。其意义是使得无人机作为航空器也能突破大气层束缚进入空间轨道飞行成为航天器，即成为航空一航天器，非常了不起。当然，这是有诸多条件保证的。它虽然源于无人机，但是仍然区别于普通的无人机。其气动外形、总体布局、结构材料、动力装置、飞控系统、起飞方式、回返方式等都将与普通无人机有很大区别。需要解决气动外形、总体布局、结构材料、动力装置、飞控系统、一体化设计、起飞方式、回返方式等难题，重点攻克气动结构、耐热材料、超燃冲压发动机三大技术难关，为空天无人机研制奠定技术基础。

摘要： 本文提出一种使用电路板作为主要制造材料,使用高空气球投放的滑翔式微型无人机.无人机可实现快速批量化制造,具有低成本,隐蔽性好,可大量携带等特点,结合可控超压气球技术,可对一定点目标实现长时间近距离监控与信息收集.文章第一部分叙述了基于电路板特点的微型无人机气动设计过程.动力学仿真表明无人机具备在20km投放后自主进入平衡滑翔的能力.文章第二部分详述了仅仅使用有限的低精度传感器实现精确导航的飞控系统设计.仿真结果显示无人机飞控算法可实现对预设航点的精确导航.文章第三部分详述了无人机试验结果.两架无人机分别于10km和20km投放,实现了自主飞行和着陆,并传回由机载摄像头传回的监控画面.试验结果验证了基于电路板设计的微型无人机飞行和控制的可行性以及气球微型无人机投放系统的应用价值.

摘要： 本文设计了一个RTX实时环境下的I/O数据通用集散端,仿真模拟量、离散量与数宁量等物理通信接口,通过反射内存、以太网等实现飞控系统实物与外围仿真设备之问的数据中转.采用层次化的设计思想,将仿真对象的应用层模型与底层物理通信接口分离,分层实现,层间通过自定义接口实现数据交互,使得设计人员更多地专注于应用逻辑设计,而不必关心底层接口实现,大大提高了开发效率;层次化的定义去除了对象的耦合性,具有较好的通用性和扩展性.

摘要： 提出了一种基于数据流的开发方法MDS,并基于MDS构建了一个开放式的仿真测试研发系统结构RTD,将复杂的仿真测试系统分解为四个逻辑层次模型:物理层、链路层、协议层与应用层,用于描述仿真测试系统的研发模式,通过层次化的方法将目前开发过程中的行为、对象以及过程进行不同颗粒度的抽象,形成一系列规则集、对象库与接口规范.通过MDS方法与RTD体系,实现了现有软硬件资源的有效整合,形成了标准化的研发流程、行为、过程与对象,在面对相似的或不同的应用问题时,能够根据这种标准的体系结构和已有的对象库、数据、知识及支撑体系等,高效快速地构架解决方案与生成应用系统.

摘要： 本发明提供一种基于分布式多余度总线的无人机飞控系统及飞控方法，其中，每个GPS、IMU和气压高度计均连接到总线上，实时将测量数据封装到数据包中并传到总线上；每个飞控计算机实时接收总线上承载的采集设备传输的数据包；每个飞控计算机通过线路分别与其余的飞控计算机和作动控制器相连，用以将载有自己计算得到的飞行参数的数据包传给其余的飞控计算机；将自己计算得到的飞行参数封装到数据包中传输给作动控制器；该数据包包括：设备ID标识、数据类型标签、数据内容部分和校验位。本发明通过分布式多余度总线配置多个飞控计算机和采集设备并行协调工作，使得本发明具备更强的容错能力，提高了无人机飞行的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种多余度无人机飞控系统及飞控方法，该系统包括多个飞控计算单元、云计算服务器以及云计算传感器数据处理单元。每个飞控计算机通过多组总线分别与其余的飞控计算机和电机驱动器相连，将自己计算得到的飞行控制量数据包传给其余的飞控计算机；比对选出的最优飞控计算机将计算得到的飞行控制量数据包传输给电机控制器。除此之外，若出现所有飞控计算机或总线皆失效的极端情况，该系统会利用云计算服务器控制无人机安全飞行。本发明通过传感器、飞控计算机以及总线的多冗余结构，使得具有更强的容灾容错性能，提高了无人机安全性与稳定性。

摘要： 本发明提供一种基于分布式多余度总线的无人机飞控系统及飞控方法，其中，每个GPS、IMU和气压高度计均连接到总线上，实时将测量数据封装到数据包中并传到总线上；每个飞控计算机实时接收总线上承载的采集设备传输的数据包；每个飞控计算机通过线路分别与其余的飞控计算机和作动控制器相连，用以将载有自己计算得到的飞行参数的数据包传给其余的飞控计算机；将自己计算得到的飞行参数封装到数据包中传输给作动控制器；该数据包包括：设备ID标识、数据类型标签、数据内容部分和校验位。本发明通过分布式多余度总线配置多个飞控计算机和采集设备并行协调工作，使得本发明具备更强的容错能力，提高了无人机飞行的可靠性。

摘要： 一种无人机飞控模块、无人机飞控系统及无人机，其中无人机飞控模块包括：处理器；GNSS模块，所述GNSS模块与所述处理器连接；飞行状态侦测单元，所述飞行状态侦测单元与所述处理器连接；接口驱动，所述接口驱动与所述处理器连接。无人机飞控模块包括飞行状态侦测单元，飞行状态侦测单元可以获得诸如过载信息、航姿信息、空速信息以及气流角信息等飞行状态信息，并通过GNSS获得导航信息，然后将飞行状态信息与导航信息融合计算后通过接口驱动对无人机进行自主控制，实现超视距控制，提高了无人机的飞行安全，降低了无人机飞行时对操作手的依赖。

摘要： 本发明公开了一种电力铁塔巡检无人机飞控系统及其飞控方法。所述电力铁塔巡检无人机飞控系统包括DSP模块、ARM模块。DSP模块读取安装在一个电力铁塔巡检无人机上的至少一个IMU的姿态结算数据，根据姿态结算数据进行姿态结算，结算出无人机的当前飞行姿态；并读取来自无人机的两路GPS信号，进行差分计算，解算无人机的当前航向，进行导航；且还根据无人机的当前飞行姿态和航向，解算出当前姿态和航向数据传递给ARM模块。ARM模块通过解析当前姿态和航向数据，经过与一个RC接收的来自地面的控制命令数据进行对比，将偏差传递给无人机的电机进行调整姿态和航向。本发明还公开所述电力铁塔巡检无人机飞控系统的飞控方法。

摘要： 本发明涉及无人机领域，具体涉及一种飞翼布局隐身无人机的飞控系统及其控制方法，其目的在于解决现有飞翼布局隐身无人机飞行稳定性差以及操作效率低的问题。本发明通过分别设置在左一机翼段和右一机翼段后缘的第一舵面、分别设置在左二机翼段和右二机翼段后缘的第二舵面和第三舵面和分别设置在左二机翼段和右二机翼段上表面的第四舵面协同动作，实现无人机各种飞行姿态的控制，飞行稳定性好，操作效率高。

摘要： 一种双飞控切换方法、飞控系统(10)和飞行器(100)。双飞控切换方法包括：主飞控(11)和副飞控(12)接收传感器系统(15)发送的飞行状态信息，并根据飞行状态信息输出控制指令(011)；当主飞控(11)处于正常运行状态时，第二处理单元(14)根据第一电平信号将主飞控(11)输出的控制指令传输至执行机构(50)(012)；当主飞控(11)处于异常运行状态时，第二处理单元(14)根据第二电平信号将副飞控(12)输出的控制指令传输至执行机构(50)(013)。

摘要： 本实用新型涉及无人机的技术领域，具体是一种用于无人机飞控系统的指示灯及无人机飞控系统，其中指示灯包括发光模块以及导光结构；发光模块用于提供光源；导光结构包括本体以及反光模块，本体包括第一导光组件以及第二导光组件，反光模块设置在第一导光组件与第二导光组件之间，第一导光组件包括进光面以及第一导光部，第二导光组件包括出光面、第二导光部以及第三导光部，发光模块设置在进光面前端，进光面用于供光线输入，反光模块用于对进入导光结构的光线进行反射，出光面用于供光线输出；解决了现有技术中指示灯发光的方向必定垂直于发光二极管、无人机飞控系统中指示灯发光方向不灵活的问题。

摘要： 本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机飞控供电系统，包括电池、PMU模块、LIU模块和PC机，所述电池与PMU模块连接，所述LIU模块包括PCB板以及集成在PCB板上的与所述PMU模块电性连接的一级降压模块、与所述一级降压模块电性连接的二级降压模块、与所述二级降压模块电性连接的电源切换模块以及与所述电源切换模块连接的USB接口模块，所述电源切换模块与PMU模块电性连接；所述PC机与USB接口模块连接。本实用新型提供的无人机飞控供电系统及含其的无人机飞控系统，其能在不影响正常固件升级方式的前提下，保证无人机飞行时为飞行控制系统各负载提供较高的输入电压，提高了传输效率，保证了电路的工作的可靠性，提升飞控系统的稳定性。

摘要： 本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种飞翼布局隐身无人机的飞控系统，其目的在于解决现有飞翼布局隐身无人机飞行稳定性差以及操作效率低的问题。本实用新型通过分别设置在左一机翼段和右一机翼段后缘的第一舵面、分别设置在左二机翼段和右二机翼段后缘的第二舵面和第三舵面和分别设置在左二机翼段和右二机翼段上表面的第四舵面协同动作，实现无人机各种飞行姿态的控制，飞行稳定性好，操作效率高。