一种高集成塔式飞控机系统的制作方法

1.本发明涉及飞控机系统技术领域，具体为一种高集成塔式飞控机系统。


背景技术：

2.高集成塔式飞控机系统是指通过集成多种飞行控制和导航系统功能于一个整体设备中的飞机电子系统。该系统利用先进的电子技术和计算能力，实现对飞机的精确控制和导航，提供更高的飞行安全性和效率。在过去的几十年中，飞行控制系统的发展一直是航空领域的重要研究方向。传统的飞行控制系统通常由多个独立的设备组成，包括飞行计算机、惯性导航系统、自动驾驶仪等。这些设备需要独立安装和连接，增加了飞机的重量和复杂度，也会引入更多的故障点和维护成本。高集成塔式飞控机系统的出现解决了传统飞行控制系统的种种问题。该系统将多个功能模块整合到一个设备中，通过先进的计算和通信技术实现功能的高度集成。它可以实现自主飞行、导航和控制，具备更高的性能和可靠性，大大提高了飞机的飞行安全性和操作效率。高集成塔式飞控机系统的背景可以追溯到无人机技术的迅速发展。无人机作为一种新型飞行器，对于飞行控制和导航系统的要求更高。由于无人机需要在没有人为干预的情况下完成各种任务，因此需要更可靠和高集成度的飞行控制系统。另外，随着航空工业的发展，飞机的复杂性不断增加，对飞行控制和导航系统的要求也越来越高。高集成塔式飞控机系统的出现是为了满足这种需求，提供更高性能和更可靠的飞行控制功能。
3.但是现有技术中飞控机系统还是有以下缺点：
4.1、理器算力不足，易造成计算溢出死机，影响系统可靠性。
5.2、涉及到运行安全的核心器件无余度备份。
6.3、高性能的余度控制器，成本较高。
7.4、系统大多采用分布式架构该架构对于专业客户来说灵活性高，但是对用户的专业开发能力要求高，使用适配麻烦，不便于普通用户的使用。
8.5、防尘、防水、抗电磁干扰能力不足，长期使用存在隐患。
9.6、指令输入口大多采用杜邦口，在震动、长时间使用情况下容易松动脱落。


技术实现要素：

10.本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供一种高集成塔式飞控机系统。
11.为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种高集成塔式飞控机系统，包括飞控机集成板，飞控机集成板包括处理器数据融合处理芯片、电源接口、定位测向一体芯片、j一体航插、气压计；
12.进一步，所述处理器数据融合处理芯片前方连接电源接口，所述电源接口单向连接处理器数据融合处理芯片，所述处理器数据融合处理芯片下方连接j一体航插。
13.进一步，所述j一体航插下方设有外置设备，所述处理器数据融合处理芯片上方连
接气压计，所述气压计单向连接处理器数据融合处理芯片，
14.进一步，所述处理器数据融合处理芯片上方设有处理芯片，所述处理芯片单向连接处理器数据融合处理芯片。
15.进一步，所述处理器数据融合处理芯片上方连接定位测向一体芯片，所述定位测向一体芯片单向连接处理器数据融合处理芯片。
16.进一步，所述处理器数据融合处理芯片上方设有辅助磁力计，所述辅助磁力计单向连接处理器数据融合处理芯片。
17.本发明与现有的技术相比的优点在于：
18.1、采用stm32系列最新的处理器为了保证数据的处理能力，该发明采用了工作频率高达400兆赫的stm32h743vi t6处理器。
19.2、采用余度设计理念姿态/传感器采用三组互为备份、双天线卫星测向+磁力计测向双备份、电源采用双备份。
20.3、系统供电采用双余度设计，确保系统供电稳定，并设置稳压电路，减小因电源电压波动带来的影响。
21.4、采用依次余度切换策略，在保证基本性能的同时，兼顾成本。
22.5、集成式设计，处理器、i mu、卫星定位、磁力计等电子器件一体化集成。
23.6、采用塔式层叠结构，缩小器件体积。
24.7、优化了电路设计和风冷散热，控制能耗和发热问题。
25.8、一体化密封设计为了提高产品的防尘、防水、抗电磁干扰能力，该发明采用了66芯j30j航插最为外接传感器输入和控制指令的输出，在提高产品输出的接口可靠性的同时，也达到产品的一体化、全封闭设计，提高了防尘、防水、抗电磁干扰能力。
附图说明
26.图1是本发明高集成塔式飞控机系统的俯视图。
27.图2是本发明大型养猪场用猪舍保温装置的前视图。
28.图3是本发明大型养猪场用猪舍保温装置的原理图。
29.如图所示：1、飞控机集成板；2、处理器数据融合处理芯片；3、电源接口；4、定位测向一体芯片；5、j30一体航插；6、气压计。
具体实施方式
30.下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
31.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
32.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.如图1至3图所示，本发明的技术方案为：一种高集成塔式飞控机系统，包括飞控机集成板1，飞控机集成板1包括处理器数据融合处理芯片2、电源接口3、定位测向一体芯片4、j30一体航插5、气压计6；
34.如图1至3图所示，处理器数据融合处理芯片2前方连接电源接口3，电源接口3单向连接处理器数据融合处理芯片2，处理器数据融合处理芯片2下方连接j30一体航插5。
35.如图1至3图所示，j30一体航插5下方连接外置设备，处理器数据融合处理芯片2上方连接气压计6，气压计6单向连接处理器数据融合处理芯片2，
36.如图1至3图所示，处理器数据融合处理芯片2上方连接处理芯片，处理芯片单向连接处理器数据融合处理芯片2。
37.如图1至3图所示，处理器数据融合处理芯片2上方连接定位测向一体芯片4，定位测向一体芯片4单向连接处理器数据融合处理芯片2。
38.如图1至3图所示，处理器数据融合处理芯片2上方连接辅助磁力计，辅助磁力计单向连接处理器数据融合处理芯片2。
39.如图1至3图所示，飞控机集成板1采用双层塔式布局，减小了电路板的面积，缩小的产品的体积。在上下层链接方面，为了提高产品的可靠性和抗冲击性能，采用了焊接加固方式。为了解决发热问题，采用中间夹层空气流动、上层中部空气流动双循环气冷散热方案。
40.在具体的使用中，按照性能，将余度传感器进行划分其中：三组i mu分别定义为主-副-从；航向传感器定义为：卫星测向为主，磁力计为副；状态监控，系统根据数据包有误，前后两帧数据变化范围大小判断传感器是否工作正常。若传感器状态正常，则将数据输入处理器；若传感器状态异常，则根据个传感器的优先级依次切换余度传感器；数据融合处理器接收个传感器数据后，采用卡尔曼融合算法，消除系统和测量噪声，提高数据精度，将处理后的数据用于控制；切换时转台保持传感器数据切换时，会带来状态数据的突变问题。为了解决该问题，切换时的处理逻辑如下；以前一帧数据状态为基准，如果新传感器数据和基准差值在某一阈值内，则采用新传感器数据；若新传感器数据和基准差值超过阈值，则在基准基础上增加该阈值增量，同时，将新数据设置为新基准。
41.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种高集成塔式飞控机系统，其特征在于：包括飞控机集成板(1)，飞控机集成板(1)包括处理器数据融合处理芯片(2)、电源接口(3)、定位测向一体芯片(4)、j30一体航插(5)、气压计(6)；所述处理器数据融合处理芯片(2)前方连接电源接口(3)，所述电源接口(3)单向连接处理器数据融合处理芯片(2)，所述处理器数据融合处理芯片(2)下方连接j30一体航插(5)。2.根据权利要求1所述的一种高集成塔式飞控机系统，其特征在于：所述j30一体航插(5)下方设有外置设备，所述处理器数据融合处理芯片(2)上方连接气压计(6)，所述气压计(6)单向连接处理器数据融合处理芯片(2)。3.根据权利要求1所述的一种高集成塔式飞控机系统，其特征在于：所述处理器数据融合处理芯片(2)上方设有处理芯片，所述处理芯片单向连接处理器数据融合处理芯片(2)。4.根据权利要求1所述的一种高集成塔式飞控机系统，其特征在于：所述处理器数据融合处理芯片(2)上方连接定位测向一体芯片(4)，所述定位测向一体芯片(4)单向连接处理器数据融合处理芯片(2)。5.根据权利要求1所述的一种高集成塔式飞控机系统，其特征在于：所述处理器数据融合处理芯片(2)上方设有辅助磁力计，所述辅助磁力计单向连接处理器数据融合处理芯片(2)。

技术总结
一种高集成塔式飞控机系统，包括飞控机集成板，飞控机集成板包括处理器数据融合处理芯片、电源接口、定位测向一体芯片、J一体航插、气压计；所述处理器数据融合处理芯片前方连接电源接口，所述电源接口单向连接处理器数据融合处理芯片，所述处理器数据融合处理芯片下方连接J一体航插，所述J一体航插下方设有外置设备，所述处理器数据融合处理芯片上方设有辅助磁力计，所述辅助磁力计单向连接处理器数据融合处理芯片。本发明优点在于采用STM32系列最新的处理器为了保证数据的处理能力，该发明采用了工作频率高达400兆赫的STM32H743VI T6处理器，采用塔式层叠结构，缩小器件体积。缩小器件体积。缩小器件体积。


技术研发人员：李继广 李二博 闫朋 习宇龙
受保护的技术使用者：西安华羽通盛科技有限责任公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/10/11