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如何设计小型无人机飞控系统?

发布日期:2016-07-10我要投稿我要评论

系统软件设计

该系统的软件设计分为2部分,即逻辑电路芯片EPLD译码电路的程序设计和飞控系统的应用程序设计。

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逻辑电路程序设计

EPLD用来构成数字逻辑控制电路,完成译码和隔离以及为A/D,D/A,28C94提供片选信号和读/写控制信号的功能。

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该软件的设计采用原理图输入和VERILOG HDL语言编程的混合设计方式,遵循设计输入→设计实现→设计校验→器件编程的流程。系统使用了两片ispLSI1048芯片,分别用来实现对A/D,D/A的控制和对串口扩展芯片28C94的控制,参数来源于翼趣无人机网。

系统应用程序设计

由于C语言不但能够编写应用程序、系统程序,还能像汇编语言一样直接对计算机硬件进行控制,编写的程序可移植性强。由于以DSP为核心设计的系统中涉及到大量对外设端口的操作,以及考虑后续程序移植的工作,所以飞控系统的应用程序选用BC 3.1来设计,分别实现飞行控制和飞行管理功能。577e29cd97618软件按照功能划分为4个模块:时间管理模块、数据采集与处理模块、通信模块、控制律解算模块。

通过__时间管理模块__在毫秒级时间内对无人机进行实时控制;__数据采集模块__采集无人机的飞行状态、姿态参数以及飞行参数、飞行状态及飞行参数进行遥测编码并通过串行接口传送至机载数据终端,通过无线数据信道发送到地面控制站进行飞行监控;姿态参数通过软件内部接口送控制律解算模块进行解算,并将结果通过D/A通道送机载伺服系统,控制舵机运行,达到调整、飞机飞行姿态的目的;通信模块完成飞控计算机与其他机载外设之间的数据交换功能。

利用高速DSP控制芯片在控制律计算和数据处理方面的优势及其丰富的外部资源,配合大规模可编程逻辑器件CPLD以及串行接口扩展芯片28C94设计小型机载飞控计算机,以其为核心设计的小型无人机飞控系统具有功能全,体积小,重量轻,功耗低的特点,很好地满足了小型无人机对飞控计算机高精度、小型化、低成本的要求。该设计已成功应用于某验证无人机系统。
 
本文链接:https://www.81uav.cn/tech/201607/10/119.html
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