本發(fā)明涉及無人機(jī)計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是無人機(jī)綜合計算機(jī)、基于計算機(jī)的控制系統(tǒng)及設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

由于現(xiàn)代各種先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)思想的產(chǎn)生，世界各國軍方迫切需要大量的、低成本的無人機(jī)用于戰(zhàn)術(shù)偵察、監(jiān)視、戰(zhàn)果評估，此類飛機(jī)成本相對較低但是需求量巨大，并且要求易于維護(hù)。

在一個成熟的無人機(jī)系統(tǒng)中，至少包含了飛控系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、地面檢測系統(tǒng)、仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，上述系統(tǒng)一般采用嵌入式的解決方案。每個系統(tǒng)分別具備以下功能：

（一）飛控系統(tǒng)：實現(xiàn)對無人機(jī)的飛行控制功能（主要實現(xiàn)對無人機(jī)飛行姿態(tài)和軌跡的控制）、飛行管理功能（主要包括通訊單元管理、傳感器單元管理、舵機(jī)單元管理、電源單元管理等）、實現(xiàn)任務(wù)設(shè)備管理功能（主要為對任務(wù)擴(kuò)展單元的管理）。

（二）測控系統(tǒng)：保障飛控系統(tǒng)和地面站間的通訊，使飛控系統(tǒng)能夠正確地執(zhí)行地面規(guī)定的遙控動作、指令，或者通過飛控系統(tǒng)間接控制任務(wù)設(shè)備工作；而地面能夠?qū)崟r監(jiān)控到無人機(jī)當(dāng)前的飛行狀態(tài)、飛控系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)；并且進(jìn)行數(shù)據(jù)裝訂功能。

（三）地面檢測系統(tǒng)：對飛控系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)在內(nèi)的機(jī)載系統(tǒng)進(jìn)行檢測與參數(shù)設(shè)置，并且實時顯示無人機(jī)各系統(tǒng)的工作狀態(tài)；對無人機(jī)機(jī)載系統(tǒng)進(jìn)行供電，以減少機(jī)載電池的消耗。通過檢測結(jié)果可以對故障系統(tǒng)進(jìn)行維修或者更換，以提高無人機(jī)系統(tǒng)的出勤率。

（四）仿真訓(xùn)練系統(tǒng)：實時解算無人機(jī)動力學(xué)及運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型、動力系統(tǒng)模型、大氣環(huán)境模型以及其他模型，通過接收飛控系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)的無人機(jī)操縱信息以及相應(yīng)的用戶界面輸入，輸出無人機(jī)運(yùn)動狀態(tài)信息及相應(yīng)的控制信息發(fā)送至飛控系統(tǒng)。仿真訓(xùn)練系統(tǒng)除完成無人機(jī)系統(tǒng)操作人員培訓(xùn)外，還可以完成半物理仿真試驗、試驗調(diào)參等工作。

在傳統(tǒng)的無人機(jī)系統(tǒng)中，各個系統(tǒng)由于功能不同，導(dǎo)致這些系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上不同，特別表現(xiàn)在接口特性上，因此帶來了相應(yīng)維護(hù)方式、方法上的差別；當(dāng)其中一個系統(tǒng)發(fā)生故障需要替換時，必須更換同類設(shè)備，而不能使用其他設(shè)備替換，增加了系統(tǒng)維護(hù)的困難；并且，不同的設(shè)備可能需要不同的維護(hù)培訓(xùn)、存儲方法，可能進(jìn)一步增加無人機(jī)系統(tǒng)的使用、管理、維護(hù)費(fèi)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供無人機(jī)綜合計算機(jī)、基于計算機(jī)的控制系統(tǒng)及設(shè)計方法，本發(fā)明是一種低成本、高維護(hù)性、通用化的綜合計算機(jī)，在同硬件平臺上，寫入不同固件，分別實現(xiàn)飛控、測控、地檢、仿真系統(tǒng)的功能，顯著降低了系統(tǒng)開發(fā)成本和使用維護(hù)成本。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：無人機(jī)綜合計算機(jī)，包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路、安裝在電源板上的可拆卸式gps板、安裝在在電源板上的可拆卸式測控板以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接。

本發(fā)明減少了無人機(jī)系統(tǒng)中飛控計算機(jī)、測控計算機(jī)、仿真訓(xùn)練計算機(jī)、地檢計算機(jī)備件的類型與數(shù)量，并使其存儲、維護(hù)保養(yǎng)方法統(tǒng)一，從而降低了整個無人機(jī)系統(tǒng)的使用、維護(hù)成本。

基于無人機(jī)綜合計算機(jī)的飛控系統(tǒng)，包括綜合計算機(jī)，所述綜合計算機(jī)包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路、安裝在電源板上的可拆卸式gps板、安裝在在電源板上的可拆卸式測控板以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接；還包括通過rs232通信電路與綜合計算機(jī)連接的姿態(tài)航向參考系統(tǒng)、通過pwm輸出信號調(diào)理電路與綜合計算機(jī)連接的舵機(jī)、通過機(jī)箱sma接口與gps板連接的gps天線、通過機(jī)箱sma接口與測控板連接的測控天線以及分別與綜合計算機(jī)連接的總壓管和靜壓管。

基于無人機(jī)綜合計算機(jī)的測控系統(tǒng)，包括綜合計算機(jī)，所述綜合計算機(jī)包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路、安裝在在電源板上的可拆卸式測控板以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接；還包括通過機(jī)箱sma接口與測控板連接的測控天線、通過rs422通信電路與綜合計算機(jī)連接的測控系統(tǒng)上位機(jī)以及通過ppm捕獲信號調(diào)理電路綜合計算機(jī)連接的遙控器。

基于無人機(jī)綜合計算機(jī)的地檢系統(tǒng)，包括綜合計算機(jī)，所述綜合計算機(jī)包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接；還包括通過rs422通信電路與綜合計算機(jī)連接的地檢系統(tǒng)上位機(jī)。

基于無人機(jī)綜合計算機(jī)的仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，包括綜合計算機(jī)，所述綜合計算機(jī)包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接；還包括通過rs422通信電路與綜合計算機(jī)連接的仿真訓(xùn)練系統(tǒng)上位機(jī)。

飛控計算機(jī)、測控計算機(jī)、仿真訓(xùn)練計算機(jī)、地檢計算機(jī)可互換，提高了無人機(jī)系統(tǒng)的生存能力。

基于無人機(jī)綜合計算機(jī)設(shè)計方法，根據(jù)不同系統(tǒng)所需要的功能，確定硬件資源需求；根據(jù)以上需求設(shè)計硬件電路；按照模塊化進(jìn)行軟件設(shè)計；使用時，根據(jù)要求將系統(tǒng)對應(yīng)軟件的固件下載到硬件中，可分別配置成飛控計算機(jī)、測控計算機(jī)、仿真訓(xùn)練計算機(jī)、地檢計算機(jī)。

進(jìn)一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述硬件資源包括接口的類型與數(shù)量、存儲器大小、處理器能力、測量精度、輸入和輸出阻抗、驅(qū)動能力、實時性要求。

進(jìn)一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述軟件包括應(yīng)用層與底層，所述底層包括多用途計算機(jī)的操作系統(tǒng)、硬件驅(qū)動及算法庫；所述應(yīng)用層分別針對飛控系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、地檢系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)的不同需求進(jìn)行開發(fā)，在相同底層的基礎(chǔ)上，通過在軟件工程文件里裝配不同的應(yīng)用層模塊，分別得到飛控軟件、測控軟件、地檢軟件、仿真軟件件、仿真軟件。

采用原有技術(shù)實現(xiàn)相同的系統(tǒng)功能需要開發(fā)四套硬件，四套底層軟件及四套應(yīng)用層軟件，采用本發(fā)明后只需開發(fā)一套硬件，一套底層軟件，4套應(yīng)用層軟件，因此在設(shè)計、制造、測試等各個環(huán)節(jié)均減少了工作量，縮短了無人機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)周期，并降低了研發(fā)成本。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

（1）本發(fā)明減少了無人機(jī)系統(tǒng)中飛控計算機(jī)、測控計算機(jī)、仿真訓(xùn)練計算機(jī)、地檢計算機(jī)備件的類型與數(shù)量，并使其存儲、維護(hù)保養(yǎng)方法統(tǒng)一，從而降低了整個無人機(jī)系統(tǒng)的使用、維護(hù)成本；

（2）本發(fā)明采用原有技術(shù)實現(xiàn)相同的系統(tǒng)功能需要開發(fā)四套硬件，四套底層軟件及四套應(yīng)用層軟件，采用本發(fā)明后只需開發(fā)一套硬件，一套底層軟件，四套應(yīng)用層軟件，因此在設(shè)計、制造、測試等各個環(huán)節(jié)均減少了工作量，縮短了無人機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)周期，并降低了研發(fā)成本；

（3）本發(fā)明有效的提高了無人機(jī)系統(tǒng)的生存能力。

附圖說明

圖1是綜合計算機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是采用綜合計算機(jī)構(gòu)建飛控系統(tǒng)圖；

圖3是采用綜合計算機(jī)構(gòu)建測控系統(tǒng)圖；

圖4是采用綜合計算機(jī)構(gòu)建地檢系統(tǒng)圖；

圖5是采用綜合計算機(jī)構(gòu)建訓(xùn)練仿真系統(tǒng)圖；

圖6是綜合計算機(jī)軟件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1：

本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，如圖1所示，無人機(jī)綜合計算機(jī)，包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路、安裝在電源板上的可拆卸式gps板、安裝在在電源板上的可拆卸式測控板以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接。

需要說明的是，通過上述改進(jìn)，綜合計算機(jī)由計算機(jī)主板、gps板、測控板、電源板及機(jī)箱五部分組成。計算機(jī)主板作為計算機(jī)的核心，具有多通道的pwm/ppm信號、di信號捕捉、模擬量信號采集、do信號輸出、模擬量信號輸出、pwm信號輸出、can通信、rs232/rs422串行通信的能力，完全滿足飛控計算機(jī)、測控計算機(jī)、仿真訓(xùn)練計算機(jī)、地檢計算機(jī)等任一計算機(jī)的輸入和輸出接口要求。計算機(jī)主板集成了總壓、靜壓、溫度傳感器，通過a/d將相應(yīng)的物理量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳遞到處理器。gps板、測控板采用安裝插槽形式安裝到電源板上，可拆卸；gps板與測控板的天線采用軟饋線連接到機(jī)箱的sma接口上；計算機(jī)主板的a/d、d/a、pwm輸入和輸出、dio等輸入和輸出通過信號線連接到機(jī)箱的接口；電源板的輸入通過電源線連接到機(jī)箱的接口。電源板負(fù)責(zé)給gps板、測控板、計算機(jī)主板供電。

gps板、測控板采用安裝插槽形式安裝到電源板上，可拆卸；gps天線接收gps信號通過gps板解算成gps高度、地速、位置信息后，通過rs232傳遞給綜合計算機(jī)；當(dāng)計算機(jī)配置成飛控計算機(jī)，必須保留gps板及測控板。

計算機(jī)主板集成了總壓、靜壓、溫度傳感器，可測量空速、氣壓高度信息并根據(jù)溫度進(jìn)行修正，在下載不同固件后，分別實現(xiàn)了飛控計算、測控計算、仿真訓(xùn)練計算、地檢計算、信號采集、數(shù)據(jù)通訊等功能。

無人機(jī)綜合計算機(jī)，包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路、安裝在電源板上的可拆卸式gps板、安裝在在電源板上的可拆卸式測控板以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接。

所述a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路為16路a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路為16路d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路。所述總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器將采集的數(shù)據(jù)信號輸出給16路a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路，16路a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路通過8路信號將數(shù)據(jù)信號傳遞給處理器，處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后通過8路信號將數(shù)據(jù)信號輸出給16路d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路。

所述pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路通過8路信號將傳遞給處理器，處理器通過數(shù)據(jù)分析處理，再通過8路信號將數(shù)據(jù)傳遞給pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路。

所述di信號調(diào)理電路通過12路信號將傳遞給處理器，處理器通過數(shù)據(jù)分析處理，再通過12路信號將數(shù)據(jù)傳遞給do信號調(diào)理電路。

分別可拆卸安裝在電源板上的gps板和測控板通過rs232通信電路和rs422通信電路（可用跳線方式在兩種接口類型中切換）通過8路信號與處理器連接。

所述綜合計算機(jī)還包括與處理器flsah模塊。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例2：

為了更好的說明實施例1-實施例3中任一實施例所記載的技術(shù)方案，如圖1所示，本實施例進(jìn)一步說明。

多用途綜合計算機(jī)的硬件包括五部分：機(jī)箱、電源板、gps板（可拆卸）、測控板（可拆卸）、計算機(jī)主板。其中機(jī)箱主要功能為機(jī)箱上安裝定位、計算機(jī)內(nèi)部組件的安裝定位、保護(hù)內(nèi)部組件、增強(qiáng)電磁兼容性等；電源板將外部電源轉(zhuǎn)換成gps板、測控板、計算機(jī)主板所需的電源，具有電源濾波作用，此外，還具有g(shù)ps板、測控板安裝插槽；gps板提供高度、速度、位置等信息；測控板負(fù)責(zé)將數(shù)字信號調(diào)制成頻率信號后發(fā)射給其他測控板，并接收其他測控板發(fā)送的信息；計算機(jī)主板集成了總壓、靜壓、溫度傳感器，可測量空速、氣壓高度信息并根據(jù)溫度進(jìn)行修正，在下載不同固件后，分別實現(xiàn)了飛控計算、測控計算、仿真訓(xùn)練計算、地檢計算、信號采集、數(shù)據(jù)通訊等功能。當(dāng)計算機(jī)配置成飛控計算機(jī)，必須保留gps板及測控板；當(dāng)計算機(jī)配置成測控計算機(jī)時，必須保留測控板；當(dāng)計算機(jī)配置成上述計算機(jī)外的其他計算機(jī)時，gps板和測控板可選保留或拆除，拆除可進(jìn)一步降低硬件成本。

實施例3：

如圖1-圖2所示，基于無人機(jī)綜合計算機(jī)的飛控系統(tǒng)，包括綜合計算機(jī)，所述綜合計算機(jī)包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路、安裝在電源板上的可拆卸式gps板、安裝在在電源板上的可拆卸式測控板以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接；還包括通過rs232通信電路與綜合計算機(jī)連接的姿態(tài)航向參考系統(tǒng)、通過pwm輸出信號調(diào)理電路與綜合計算機(jī)連接的舵機(jī)、通過機(jī)箱sma接口與gps板連接的gps天線、通過機(jī)箱sma接口與測控板連接的測控天線以及分別與綜合計算機(jī)連接的總壓管和靜壓管。

需要說明的是，通過上述改進(jìn)，飛控系統(tǒng)由綜合計算機(jī)、姿態(tài)航向參考系統(tǒng)、gps天線、測控天線、總壓管、靜壓管、舵機(jī)組成。綜合計算機(jī)初始化完成后，運(yùn)行操作系統(tǒng)等底層軟件，并調(diào)用針對飛行控制設(shè)計的應(yīng)用層；姿態(tài)航向參考系統(tǒng)測量無人機(jī)的姿態(tài)角、三軸角速率、三軸加速度信息，通過rs232傳遞給綜合計算機(jī)；gps天線接收gps信號通過gps板解算成gps高度、地速、位置信息后，通過rs232傳遞給綜合計算機(jī)；測控天線接收地面站發(fā)出的遙控信號，通過測控板解算指令控制模式下的指令以及手遙控制模式下各舵機(jī)通道控制量、動力系統(tǒng)的控制量、開關(guān)量后，通過rs232傳遞給綜合計算機(jī)；綜合計算機(jī)根據(jù)上述信息以及應(yīng)用層的飛控控制邏輯與控制律進(jìn)行解算及邏輯處理，將解算與處理的結(jié)果發(fā)送到執(zhí)行結(jié)構(gòu)執(zhí)行：如舵面偏度控制量通過pwm輸出到舵機(jī)執(zhí)行，發(fā)動機(jī)控制量通過pwm輸出到發(fā)動機(jī)系統(tǒng)等；綜合計算機(jī)將無人機(jī)的狀態(tài)信息收集后存儲到flash，并通過rs232發(fā)送到測控板，測控板再進(jìn)行信號調(diào)制后通過測控天線以無線電波的形式發(fā)送到地面的測控系統(tǒng)接收。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例4：

如圖1、圖3所示，基于無人機(jī)綜合計算機(jī)的測控系統(tǒng)，包括綜合計算機(jī)，所述綜合計算機(jī)包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路、安裝在在電源板上的可拆卸式測控板以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接；還包括通過機(jī)箱sma接口與測控板連接的測控天線、通過rs422通信電路與綜合計算機(jī)連接的測控系統(tǒng)上位機(jī)以及通過ppm捕獲信號調(diào)理電路綜合計算機(jī)連接的遙控器。

需要說明的是，通過上述改進(jìn)，測控系統(tǒng)由綜合計算機(jī)、測控系統(tǒng)上位機(jī)、測控天線、遙控器組成。將gps板從綜合計算機(jī)內(nèi)卸下，從測控系統(tǒng)上位機(jī)采用windows操作系統(tǒng)，能夠提供一個良好的人機(jī)交互環(huán)境，以地圖、儀表盤、狀態(tài)燈等形式顯示飛控系統(tǒng)下傳各種飛行參數(shù)，并將鍵盤、鼠標(biāo)輸入的各種控制指令、遙調(diào)量通過rs422接口傳遞給多用途計算機(jī)；此外，操縱手通過遙控器上的搖桿可進(jìn)行副翼、升降舵、發(fā)動機(jī)的直接操縱：搖桿的位置通過遙控器轉(zhuǎn)換為ppm信號，多用途計算機(jī)通過pwm捕獲對該信號進(jìn)行采集；最后，多用途計算機(jī)將遙控器的控制信息與測控系統(tǒng)上位機(jī)的控制信息整合后，通過rs232傳遞給測控板，再通過測控天線發(fā)送到飛控系統(tǒng)。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例5：

如圖1、圖4所示，基于無人機(jī)綜合計算機(jī)的地檢系統(tǒng)，包括綜合計算機(jī)，所述綜合計算機(jī)包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接；還包括通過rs422通信電路與綜合計算機(jī)連接的地檢系統(tǒng)上位機(jī)。

需要說明的是，通過上述改進(jìn)，地檢系統(tǒng)由綜合計算機(jī)、地檢系統(tǒng)上位機(jī)組成。地檢系統(tǒng)上位機(jī)采用windows操作系統(tǒng)，能夠提供一個良好的人機(jī)交互環(huán)境，以地圖、儀表盤、狀態(tài)燈等形式顯示檢測結(jié)果。地檢系統(tǒng)的綜合計算機(jī)通過地檢電纜與飛控系統(tǒng)的綜合計算機(jī)相連接。該電纜將飛控系統(tǒng)中多用途計算機(jī)的輸出，包括pwm輸出、模擬量輸出、do輸出、rs232/rs422發(fā)送，分別連接到地檢系統(tǒng)中多用途計算機(jī)的pwm輸入，模擬量輸入、di輸入、rs232/rs422接收端；將地檢系統(tǒng)中多用途計算機(jī)的輸出，包括pwm輸出、模擬量輸出、do輸出、rs232/rs422發(fā)送，分別連接到飛控系統(tǒng)中多用途計算機(jī)的pwm輸入，模擬量輸入、di輸入、rs232/rs422接收端；飛控系統(tǒng)進(jìn)入地檢工作模式后，地檢通過上述接口將標(biāo)準(zhǔn)值發(fā)送到飛控的對應(yīng)接口，飛控接收到這些標(biāo)準(zhǔn)值信息后，再回傳給地檢系統(tǒng)，地檢系統(tǒng)將發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)值與接收值進(jìn)行比對，完成回繞檢測；此外，地檢系統(tǒng)還可通過rs422向飛控系統(tǒng)發(fā)出檢測指令并讀取回報狀態(tài)的形式，完成對存儲器、gps等的檢測；檢測結(jié)果在地檢系統(tǒng)上位機(jī)上顯示。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例6：

如圖1、圖5所示，基于無人機(jī)綜合計算機(jī)的仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，包括綜合計算機(jī)，所述綜合計算機(jī)包括機(jī)箱、安裝在機(jī)箱內(nèi)的計算機(jī)主板、以及與計算機(jī)主板連接的電源板，所述計算機(jī)主板包括處理器以及分別與處理器連接的can通信電路、di信號調(diào)理電路、do信號調(diào)理電路、pwm/ppm捕獲信號調(diào)理電路、pwm/ppm輸出信號調(diào)理電路、a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、d/a轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路、rs232通信電路和rs422通信電路以及分別與a/d轉(zhuǎn)換器及信號調(diào)理電路連接的總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器；所述gps板、測控板通過串口通信電路與處理器連接；還包括通過rs422通信電路與綜合計算機(jī)連接的仿真訓(xùn)練系統(tǒng)上位機(jī)。

需要說明的是，通過上述改進(jìn)，仿真訓(xùn)練系統(tǒng)由綜合計算機(jī)、仿真訓(xùn)練系統(tǒng)上位機(jī)組成。仿真訓(xùn)練系統(tǒng)上位機(jī)采用windows操作系統(tǒng)，能夠提供一個良好的人機(jī)交互環(huán)境，以數(shù)據(jù)曲線圖、數(shù)值表的形式顯示仿真過程中無人機(jī)的各項參數(shù)；以對話框的形式進(jìn)行各種飛行故障的設(shè)置，并可設(shè)置飛行的各種初始條件及氣象環(huán)境，設(shè)置結(jié)果通過rs422發(fā)送給綜合計算機(jī)。綜合計算機(jī)可以通過pwm采集飛控系統(tǒng)對舵機(jī)、發(fā)動機(jī)的控制量，或者通過模擬量采集直接采集舵面的角位移傳感器反饋；根據(jù)上述信息及無人機(jī)上一時刻的飛行參數(shù)進(jìn)行飛機(jī)動力學(xué)模型、動力模型的仿真解算出無人機(jī)當(dāng)前的速度、高度、位置、姿態(tài)角、角速率等信息；上述解算結(jié)果再通過傳感器模型仿真解算后，從對應(yīng)傳感器的接口發(fā)送給飛控系統(tǒng)，如姿態(tài)角信息由姿態(tài)航向參考系統(tǒng)提供，對應(yīng)rs232接口。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例7：

如圖6所示，基于無人機(jī)綜合計算機(jī)設(shè)計方法，所示根據(jù)不同系統(tǒng)所需要的功能，確定硬件資源需求；根據(jù)以上需求設(shè)計硬件電路；按照模塊化的設(shè)計思想進(jìn)行軟件設(shè)計；使用時，根據(jù)要求將系統(tǒng)對應(yīng)軟件的固件下載到硬件中，可分別配置成飛控計算機(jī)、測控計算機(jī)、仿真訓(xùn)練計算機(jī)、地檢計算機(jī)。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例8：

本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，如圖6所示，所述硬件資源包括接口的類型與數(shù)量、存儲器大小、處理器能力、測量精度、輸入和輸出阻抗、驅(qū)動能力、實時性要求。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例9：

本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，如圖6所示，所述軟件包括應(yīng)用層與底層，所述底層包括多用途計算機(jī)的操作系統(tǒng)、硬件驅(qū)動及算法庫；所述應(yīng)用層分別針對飛控系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、地檢系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)的不同需求進(jìn)行開發(fā)，在相同底層的基礎(chǔ)上，通過在軟件工程文件里裝配不同的應(yīng)用層模塊，分別得到飛控軟件、測控軟件、地檢軟件、仿真軟件件、仿真軟件。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例10：

為了更好的說明實施例7-實施例9中任一實施例所記載的技術(shù)方案，如圖6所示，本實施例進(jìn)一步說明。

多用途綜合計算機(jī)設(shè)計方法是：根據(jù)不同系統(tǒng)所需要的功能，確定硬件資源需求，包括接口的類型與數(shù)量、存儲器大小、處理器能力、測量精度、輸入和輸出阻抗、驅(qū)動能力、實時性要求等；飛控、測控、地檢、仿真多用途計算機(jī)的硬件需求根據(jù)對各系統(tǒng)硬件資源需求并集得到，根據(jù)該需求設(shè)計硬件電路；計算機(jī)的所有輸入和輸出接口均通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口全部引出；按照模塊化的設(shè)計思想進(jìn)行軟件設(shè)計，并將軟件分為應(yīng)用層與底層個層次，其中底層主要包括多用途計算機(jī)的操作系統(tǒng)、硬件驅(qū)動及算法庫等模塊，不同系統(tǒng)的軟件均使用相同的底層；應(yīng)用層分別針對飛控、測控、地檢、仿真系統(tǒng)的不同需求進(jìn)行開發(fā)，在相同底層的基礎(chǔ)上，通過在軟件工程文件里裝配不同的應(yīng)用層模塊，分別得到飛控軟件、測控軟件、地檢軟件、仿真軟件件、仿真軟件；在使用時，根據(jù)要求，將系統(tǒng)對應(yīng)軟件的固件下載到硬件中，可分別配置成飛控計算機(jī)、測控計算機(jī)、仿真訓(xùn)練計算機(jī)、地檢計算機(jī)。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例11：

本發(fā)明中所采用的測控板、測控天線、gps板、gps天線、各種調(diào)理電路、仿真訓(xùn)練系統(tǒng)上位機(jī)、地檢系統(tǒng)上位機(jī)、遙控器、姿態(tài)航向參考系統(tǒng)、總壓管、靜壓管、總壓傳感器、靜壓傳感器、溫度傳感器、電源板以及sma接口均屬于現(xiàn)有技術(shù)，直接在市場上進(jìn)行購買，按照連接關(guān)系進(jìn)行組裝調(diào)試即可，故不在贅述其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。