无人机是指具有遥控或自主飞行能力嵌入式自动驾驶,能够承载诸如任务载荷嵌入式自动驾驶,在勘测领域发挥重要作用的无人机。自动驾驶仪是无人机飞行系统的关键子系统。
小型自动驾驶仪主要由四个单元组成:
1、微处理器单元mpc565;

2、GPS 和惯性传感器;

3、空气数据传感器;

4、数据记录闪存

作为数据处理和飞行控制的核心,微处理器要求极高的可靠性、低功耗,并能完成复杂的算法。因此,必须选择符合要求的powerpc系列的内核。过去我们在设计飞控的时候,以ARM为核心的设计方案,后来被发现危害很大。作为主要消费电子产品的臂芯无法满足飞行控制等高可靠性要求。因此,我们选择了军工产品中非常值得信赖的powerpc系列芯片。为了满足复杂算法的要求,我们需要双精度浮点运算。仔细对比发现,用于汽车核心控制的芯片mpc565符合要求。

gps通过mpc565芯片的串口通信。mpc565提供多达32路pwm输出,完全满足各种无人机的舵机控制和云台控制。通过spi接口接收adc采集3个加速度计信号、3个速率陀螺仪、双端口MPXV5004G 4kPa动态压力传感器和MPX4115A大气压力传感器作为空气数据采集单元的传感器,为无人机飞行员提供高度和真实空气速度数据。
我们使用flash实时记录飞行的原始数据、姿态数据和控制数据,为试飞提供类似黑匣子的服务。
所有数据均经过GPS/INS卡尔曼非线性滤波,融合飞行状态,为控制奠定基础。
我们采用总能量法进行控制,使参数在整个飞行包线范围内基本不需要调整,可以保护超速和失速。









