飞控系统组成模块
早期无人机没有软件架构,是通过无线电(RC)控制技术发展起来的,笔者在大学本科上的第一门课叫“自动化导论”,记忆深刻,上课开始教授就给出一张图,一个典型的闭环控制系统(包含控制目标,控制器,反馈信息,执行机构),这个也很准备地概括出了早期无人机飞控系统。得益于卫星能力的增强和计算机处理能力、算法发展、实时系统应用、机电飞控系统、导航系统方面的技术进步,目前的飞控系统随着软件架构变化而发展。但无人机飞控系统的基本功能是不变的:主要依靠传感器系统获取位姿信息,反馈到微处理器进行控制系统的运算,输出控制指令给相关子系统(伺服作动/机电系统)。所以飞控软件设计主要负责搭建合理软件流程,使各功能模块协调有效的工作。
当然,设计一个现代无人机飞控系统软件时,就不仅仅是让飞机飞起来那么简单了,也就是说软件模块除了基本要素外,还需有其他扩展功能,一个完整的飞控软件组成模块包括:
1、传感器模块(包括预处理/校准模块)
2、通信模块
3、控制输入模块(来自地面或自动控制模块)
4、导航/制导模块
5、飞行模式管理模块
6、参数管理模块(控制可调参数、性能查值等)
7、飞行控制模块
8、起飞/着陆检测模块
9、应急处置/健康管理模块
10、数据记录模块
11、固件升级模块
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