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文档简介
1、 基于dsp的无人机飞控系统的硬件设计探讨 摘要:无人机飞控系统的硬件设计工作中,采用dsp能够利用较为丰富的指令系统、精确性的计算处理方式、丰富资源优势等,提升无人机飞控系统的硬件运行效果,具有重要作用。在此情况下,无人机飞控系统的硬件设计过程中,就应该积极采用dsp设计方式,不断提升相关的硬件设计工作科学性与有效性,为其后续的运行夯实基础。关键词:dsp;无人机飞控系统;硬件设计探讨无人机飞控系统的硬件设计工作中,采用dsp开展设计工作,可提升整体的设计水平,因此,在具体的设计工作中应该树立正确观念意识,遵循科学化的硬件设计工作原则,完善硬件设计的工作内容,保证整体的硬件系统功能与性能符合
2、标准,提升硬件设计工作的可靠性与有效性。1. 无人机飞控系统分析对于无人机飞控系统而言,主要组成部分为:地面区域的监控系统,用来开展指挥工作与飞行航行的操作管理工作。无线电测试遥控的相关系统,用来处理gps数据信息,传递相关的遥控遥测信息内容,在无线数据链路中的地面监控和飞行控制器两者的中间部分。飞行控制器系统,主要用来开展传感检测工作、航行控制工作、摄像头云台的管控工作和数据回传工作等等。对于飞行控制器而言,在实际运行的过程中,能够有效实现无人机状态量的检测工作任务,其中涉及到航向角控制信号管理、航行速度控制信号管理、发动机油门操作信号管理、各项指标信号管理等等,可以确保各方面信号控制和管理
3、工作的科学性和有效性,获取相应的操作信号、gps数据信息,将无人机运行状态的信息,全面输送到地面的监控系统之内,保证有效实现相关的监控管理工作。2. dsp在无人机飞控系统硬件设计中的应用在无人机飞控系统硬件设计工作中,采用dsp应该结合实际情况,有效开展各方面的硬件设计工作,提升整体的硬件设计工作质量。具体措施为:1. 完善硬件系统设计框架为确保采用dsp有效开展无人机飞控系统硬件设计工作,应该完善其中的设计框架,提升设计工作的合理性。首先,飞控系统硬件的设计目的,就是在航行控制的工作中,有效控制无人机的运行姿态,使得无人机能够准确按照航线飞行,在此期间,可以针对姿态航向遥测数据信息动态化采
4、集分析,利用空置率算法数据结算的方式,将控制量的数据信息,动态化输入到执行机构,确保无人机飞行的稳定性和安全性。其次,采用垂直陀螺仪设备、磁航向传感器设备等,输出相关的模拟信号内容,使用速度传感器、高度传感器与遥控遥测台等外部的硬件设备,和微处理器之间实现数据的有效交换,按照数据交换需要设置相关的通信协议。在此情况下,为保证飞控系统中硬件具备多串口通信性能,应该在其中设计相对应的接口,保证各个接口设计的合理性,满足当前的工作标准。对于dsp而言,在实际使用的过程中,和外部传感器硬件之间的工作电压存在差异,所以在设计接口的过程中,应该注重接口适用性、标准性的管理,保证接口的有效应用1。2. 设计
5、多通道串口通信硬件系统无人机飞控硬件系统中,gps接收机设备、空速传感器设备、气压高度传感器设备与地面检测基础设施的对外接口,都属于串口,而当前所使用的处理器设备本身智能提供三个串行通信接口,难以满足设备的运行需求。在此情况下,就需要开展串口的扩展处理工作,设计串口的扩展模块,利用串口扩展芯片对其进行处理,通过单通道、多通道的任务形式,针对性使用扩展芯片。要求在设计工作中,有一个串口和gps接收机设备相互连接,接受其中的数据信息,保证数据处理的规范性。有一个串口和遥控接收器设备相互连接,用来接受遥控数据信息,收集上行通道、飞机状态等各种数据内容,便于开展数据的规范化管理工作。有一个串口和地面监
6、测功能的机械设备相互连接,用来收集处理各种地面监测的数据内容,为飞控系统的运行提供帮助。有一个串口在扩展的过程中,和高度传感器设备、速度传感器设备之间相互衔接,便于处理和管理数据信息,保证各方面的工作质量2。3. 设计a/d转换与信号调理硬件系统基于dsp的无人机飞控系统硬件设计的工作中,应该重视a/d转换硬件设计、信号调理硬件设计,保证各方面硬件设计工作符合标准。首先,在设计a/d转换硬件的过程中,应该重视角速率陀螺仪设备、磁航向传感器设备、垂直陀螺仪设备的研究和分析,明确具体的电压特征。在设计工作中,应该要求经过信号调理的相关模块进行处置,之后利用协议接口将数据信息输送到dsp中,由于ds
7、p自身的通道可以满足精确度的要求,所以无需使用其他的器件。在设计工作中,应该将a/d转换的时间控制在80ns,可以快速开展转换工作,同时将输入电压的量程控制在0v到3v之间,内部设置采样保持电路,可以有效开展模拟量的数据转换工作。此类飞行姿态数据信息、高度速度数据信息,都属于飞控系统中的监控基础形式,应该结合监控工作需求合理设计d/a转换硬件,保证数据的有效处理。其次,在设计信号调理硬件的工作中,要求具有模拟量输入输出通道的良好调理功能,按照具体的调理工作要求,设置二级调理电路,其中的一级电路是巴特沃斯滤波,二级电路是电平转换系统,在实际应用的过程中,可以确保信号调理的硬件符合标准,改善相关硬
8、件的应用现状,不断提升各方面工作的有效性与合理性,满足当前的硬件使用需求3。结语:无人机飞控系统硬件设计工作中,采用dsp开展相关设计工作,应该注重硬件框架的设置和完善,做好多通道串口通信硬件、a/d转换硬件与信号调理硬件的设计工作,提升各方面硬件设计的科学性与有效性,打破传统硬件设计工作的局限性,彰显dsp设计方式的优势和积极作用,提升相关硬件系统设计科学性与合理性,不再受到传统硬件设计方式的局限,可保证无人机飞控系统硬件的有效设计和完善。参考文献:1. 李牧,付康,纪元法.基于导航欺骗的无人机干扰技术研究与设计j.电视技术,2019,43(2):122-139.2张坤,毕方鸿,李克丽, 等.一
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