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STA3X 无人机飞行控制系统

          一、硬件组成
          二、技术指标
          三、功能特性
          四、系统架构
          五、图形化控制律构建软件
                    六、    软件其他功能
          七、控制律功能模块
          八、系统实时测量数据
          九、航图标定和航路规划
          十、地面飞行控制站

一、硬件组成

                              ● 工业级 TMS320F 系列 DSP 处理器、24 bit ADC、CPLD
                              ● 内置传感器：三轴角速率陀螺、三轴加速度计、三轴磁力计、双嘴空速传感器、气压高度计、5Hz GPS、温度传感器
                              ● 外置传感器：攻角/ 侧滑角传感器、超声波高度计、PWM / 离散信号扩展器、SD卡飞行数据记录器、   油量传感器等
                              ● RS-232 X 2 、RS-485 X 4 设备扩展总线（可接入多系统 GPS 、激光陀螺、光电探测器、传感器等）
                              ● 8 路 PWM 输入、7 路 PWM 输出（PWM / 离散信号扩展器再提供 5 路 PWM 输入、8 路 PWM 输出）
                              ● 2 路电源监测输入、2 路转速监测输入

外置设备和传感器


输入/ 输出适配器	1GB 数据记录器	超声波高度计	PWM信号扩展器	油量传感器	攻角/ 侧滑角传感器

二、技术指标

                             ● 传感器量程：角速率 150°/s，加速度 ±10g，动压 15 ~ 115 Kpa，压差 0 ~ 4 Kpa
                             ● 空速量程： 300 km / h（可扩展），精度 ±10 km / h（10°С ~ 60°С），分辨率 2 km / h
                             ● 气压高度： -1000 ~ 11000 m，精度 ±10 m（0°С ~ 80°С），分辨率 0.3 m，升降速率分辨率 0.25 m / s
                             ● 姿态量程：滚转角 ±180°，分辨率 0.1°；俯仰角 ±90°，分辨率 0.1°；磁航向角 ±180°，分辨率 0.3°
                             ● 温度量程： -25°С ~ 70°С，精度 ±3°С
                             ● 工作电压： 5.5 v ~ 6.0 v ，输入电压 7 v ~ 16 v，工作电流 300±10% mA / 6 v
                             ● 波特率： 4800 ~ 115200
                             ● 裸板重量： 25 g，裸板尺寸：104 X 57 X 13 mm
                             ● 带壳重量： 150 g，外壳尺寸：125 X 65 X 40 mm

三、功能特性

                             ● 不需编程使用鼠标即可自主快速编制功能强大的控制律
                             ● 提供高精度、高动态、大过载三维姿态信息及相关的精密测量数据
                             ● AHRS 和 INS / GPS 惯性组合导航模式
                             ● PID 控制器开闭环自整定和人工在线实时整定功能
                             ● JSBSim 飞行动力学模型和 FlightGear 飞行模拟器组成的半物理仿真系统
                             ● RS-485 设备扩展总线（可接入多系统 GPS 、激光陀螺、光电探测器、传感器等）
                             ● 高速率、多参量、大容量数据采集分析系统
                             ● 提供多种任务航路规划功能和自定义人工指令功能
                             ● 移动、固定目标位置探测功能以及风速、风向探测功能

四、系统架构

五、图形化控制律构建软件 （不需编程使用鼠标即可自主编制功能强大的控制律）

试用版下载

六、软件其他功能


系统设置				外部传感器设置

记录数据选项				数据分析

仪表板	数据包设置	半物理仿真	PID 整定	坐标轴设置

七、控制律功能模块

	PWM 信号输入	遥控接收机输入的信号
	PWM 信号输出	输出给舵机的信号
	数字信号输入	外部设备和传感器输入的信号
	数字信号输出	输出给机载设备的信号
	状态数据输入	与工作状态相对应的常量值输入
	顺序信号输出	工作状态顺序转换信号
	中断信号输出	从正常工作状态转入中断状态信号
	跳转信号输出	工作状态跳转信号
	中断状态返回	从中断状态返回正常工作状态信号
	常量数值输入	系统的常量设定值
	测量数据输入	输入系统的测量数据
	PID 控制器	目标值输入反馈值输入阻尼值输入积分重置积分使能积分饱和范围设置
	GPS 导航模块	目标经纬度输入当前经纬度输入上个经纬度输入目标航向输出目标距离输出航线偏距输出
	角差运算模块	目标航向输入当前航迹输入航向角差输出
	信号切换模块	输入信号切换
	比较器模块	六种运算模式
	逻辑运算模块	AND_OR_NAND_NOR 四种运算模式
	增益运算模块	输入值和绝对值两种运算模式
	乘法运算模块	乘除两种运算模式
	加法运算模块	三输入变系数运算模式
	非线性运算模块	Dead Band Saturation Signed Quadratic Relation Points Curve Schmidt Trigger Sine Cosine Tangent Square Root EMA Filter 十种运算模式
	寄存器模块	寄存和缓存两种工作模式
	时钟运算模块	初始值输入初始值加载信号输入时钟信号输入时钟除数、步长设置时钟模式：Internal Change Positive Edge Negative Edge 加载模式：OnReset Zero Non-Zero Change Positive Edge Negative Edge Auto
	PID 整定运算模块	控制信号输入稳定信号输入使能信号输入稳定信号输入范围设置试验信号输出范围设置试验信号周期范围设置控制信号输出比例、积分、微分增益输出状态信号输出
	数组数据输入	数组数值输入数组地址设置数组数值输出
	航路规划模块	五种飞行模式输入：从起点开始循环飞行就近加入航线飞行飞向指定的序号航点飞向指定的经纬度单元航线平移飞行（扫描模式）目标航向输出目标距离输出航线偏距输出航线完成次数输出当前航点序号输出
	风速 / 风向模块	迎角输入侧滑角输入空速输入航迹角输入风速输出风向输出
	目标探测模块	俯仰角输入偏航角输入高度/ 距离输入航迹角输入目标经纬度输出

八、系统实时测量数据

● 系统实时提供所有传感器的测量数据和所有环节的节点数据
● 数据记录频率最高可以设置到 73Hz
● 数据记录器最大容量 1GB

角差运算模块

数组运算模块

状态常量值模块

比较器运算模块

常量设定值模块

数字信号输入模块

增益运算模块

逻辑运算模块

寄存器模块

GPS 导航模块

惯性导航模块

非线性运算模块

PID 控制器模块

PID 整定器模块

PWM 信号输入模块

PWM 信号输出模块

乘法器运算模块

加法器运算模块

信号切换模块

时钟运算模块

传递功能模块

目标探测功能模块

风速/ 风向运算模块

主要测量和解算数据

附加测量和解算数据

九、航图标定和航路规划

步骤一：调入所需地图

步骤二：选取两个定位点进行标定即可

航线规划

十、地面飞行控制站

飞行控制界面

航路规划功能
搜寻飞机功能
历史回放功能
扫描航线功能
自定义指令按钮
系统设置

Beijing MicroPilot UAV Control Systems, Inc. 2003 - 2009