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飞控系统主要负责无人机在执行任务或其他飞行模式下的飞行姿态、导航、航迹、自动控制等。飞控系统具备的主要功能有：
（1）信号采集与处理，实时检测无人机的位置、高度、加速度、航向角和角速率等状态参数。
（2）输出控制信号，根据采集到的无人机数据，进行相应的数据处理和控制率解算，将控制信号输出到对应的控制对象改变航行姿态实现对无人机的精确控制。
（3）实现对机内其他电子部件的控制和数据联通以及其他扩展应用。
当系统处于运行模式下，通过传感器检测无人机的位置、高度、加速度、航向角和角速度等状态参数，主控芯片将这些数据和控制率的解算计算出控制量，再生成控制信号输出到对应的控制对象改变航行姿态，实现对无人机的精准控制。
地面设备部分：控制站软件、人机界面和操作手柄
接受传感器采集的飞行数据信息，向无人机发送相应的飞行指令
机载设备部分：控制计算处理器模块、传感器测量单元、传输与定位模块、舵机驱动模块
选用无人机地面控制站软件Mission Planner，该软件占用空间小，功能强大，只在Windows条件下工作，安装方便操作简单。选择对应串口和波特率便可将飞控固件加载到该软件中；可通过设置相应参数将飞行器调至最优性能；通过适当的数传电台，可以监控飞行器状态，记录数传电台传递的数据信息并储存到数据库，任务结束后可在数据库中调看飞行数据。
当前无人机飞控设计中应用较广泛的主控芯片是美国TI公司出品的32位的DSP-TSM320F28X系列（以下简称DSP或F28X）。其中F2812采用定点计算，F28335采用的是浮点计算，外设集成度高，数据和程序存储量大，AD转换更精确快速，并且相较于前者多一个MAC单元。F28379较前两者功能更加完善。
地面控制站软件显示无人机所处的高度、位置以及此刻的俯仰角、滚转角、航向角等。
飞控硬件平台设计所使用的传感器包括，姿态测量单元模块、气压高度计和超声波测距传感器。
3.3.1、姿态测量模块
姿态测量单元也称为惯性测量单元，通常由加速器和陀螺仪等几种传感器高度集成在一块子板上组成。测量俯仰角、横滚角和航向角。选用Inven Sense公司最新的MPU-6050，其外形图如图2-6所示，该型号的IMU包含三轴陀螺仪并集成三轴加速度计，提供完全的三轴惯性检测。其输出为3个轴的角速度与加速度测量值。
3.3.2、气压高度传感器
选用瑞士MEAS公司生产的MS5611气压高度传感器来测量无人机的飞行高度。其分辨率可精确到0.03h Pa，转化为高度为15cm，MS5611在正常工作模式下的供电电压为3.3V，和控制器内核供电电压一致。
工作原理：利用大气压值随海拔高度的变化的规律来实现对高度的测量。先测出无人机当前所处的大气压值，利用大气压和海拔高度的对应关系再经过转换得到无人机当前飞行高度值。
3.3.3、超声波测距传感器
该模块通过收发超声波和计算时间间隔的方式实现测距功能。有3.3V和5.0V的两种供电电压，与外设通信有GPIO、串口等方式。只需外接电源，接收脚和发送脚分别连接相应的控制器即可开始工作。
数据传输：使用数传电台或GSM进行数据传输或者用数据线进行传输，利用数据线将飞控系统硬件平台和地面软件相连接，使两者建立起通信。
定位模块使用的是全球定位系统GPS选用的GPS模块是ALIENTEK系列的ATK-S1216，该模块同外部设备的通信接口采用UART（串口）方式，可通过串口总线接口与主控芯片之间进行数据传输，其定位精度可达15米。输出的GPS/BD定位数据采用NMEA-0183协议（默认），控制协议为Sky Traq协议。模块外观图如图2-9所示，该系列的GPS在正常工作模式下需要5.0V和3.3V两种供电电压，其中5.0V电压给有源天线供电，3.3V电压给GPS模块供电。
3.5、舵机驱动模块
在飞控系统中，舵机是飞行的执行机构，无人机在空中的俯仰、横滚等一系列飞行动作就是通过舵机驱动舵面的偏转来实现的。
选用Micro Servo-SG90型号的舵机，SG90舵机以周期为20ms的脉宽调制（PWM）作为其控制信号。当脉冲宽度从0.5ms~2.5ms变化时，相对应舵机输出轴的转角从0~180度对应变化，且呈线性关系。具体来讲，控制计算处理器将传感器模块采集的数据进行处理和控制率解算后计算出控制量得到舵机偏转角，调整PWM波占空比后输出到舵机执行机构，舵机的输出轴经偏转后保持在一定角度位置。此时外界转矩的变化不会引起输出轴位置角度的改变，通过修改占空比给其提供一个不同宽度的脉冲信号时，舵机才会改变输出轴角度驱动舵面的偏转到一定位置，通过舵面偏转无人机在空中便可作出俯仰、横滚等一系列飞行动作。
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