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申请/专利权人：西安深瞳智控技术有限公司

摘要：本发明公开了一种察打无人机的一体化综合航电系统，包括任务计算机、武器模块、两个无线数传模块、无人机飞控、吊舱、组合导航模块以及视频切换模块；武器模块和无人机飞控均连接任务计算机CAN总线接口，组合导航模块连接任务计算机SPI接口，吊舱连接任务计算机RS422接口，第一无线数传模块连接任务计算机RS232接口；视频切换模块连接武器模块、任务计算机和第二无线数传模块；第二无线数传模块与无人机飞控无线连接；武器模块和吊舱悬挂在无人机上。实现对无人机多种任务载荷设备的快速集中管理系统，将任务计算机作为信息中转站极大减少任务载荷与载机平台之间的交联，使任务载荷更加独立，降低任务载荷对飞行平台安全的影响。

主权项：1.一种察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，包括任务计算机、武器模块、两个无线数传模块、无人机飞控、吊舱、组合导航模块以及视频切换模块；武器模块和无人机飞控均连接任务计算机CAN总线接口，组合导航模块连接任务计算机SPI接口，吊舱连接任务计算机RS422接口，第一无线数传模块连接任务计算机RS232接口；视频切换模块连接武器模块、任务计算机和第二无线数传模块；第二无线数传模块与无人机飞控无线连接；武器模块和吊舱均悬挂在无人机上；所述武器模块包括双路火控计算机、武器挂架和导弹；双路火控计算机通过CAN总线接口与任务计算机连接，武器挂架悬挂在无人机上，导弹设置在武器挂架上且与双路火控计算机和视频切换模块连接；所述组合导航模块包括GNSS接收机和惯性测量单元；GNSS接收机和惯性测量单元通过UART通信接口连接，GNSS接收机通过SPI接口与任务计算机连接；武器模块搭载电视制导导弹时，任务载荷输出双路PAL视频信号，任务计算机将双路PAL视频信号切换选择，输出一路并对其进行处理；采用双路火控计算机接收任务机给的自身及目标经纬高及发射命令信息，经过计算后向任务机返回最佳发射状态及武器是否满足发射状态，一个火控计算机只能控制一发弹，采用双路火控计算机可以一块PCB板控制两发弹；双路PAL视频流程：两发电视制导导弹输出PAL视频信号给任务计算机，任务计算机控制输出其中一路给无线数传模块，无线数传模块将PAL视频信号传输给地面站。

全文数据：一种察打无人机的一体化综合航电系统技术领域本发明属于无人机航空电子领域，涉及一种察打无人机的一体化综合航电系统。背景技术察打无人机以无人机飞行平台为基础，通过加装机载航电系统和武器系统，使普通的无人机具备侦查、监视、目标捕获以及对目标的实时打击能力，极大的缩短了从发现到摧毁目标的时间。小型察打一体无人机具有生命周期成本低、零伤亡、体型小的特点，适应信息化战争中战场态势瞬息万变、战机稍纵即逝的特点。但是，目前市场上一些小型无人机并不具备察打一体功能，小型无人机到小型察打一体无人机转变的需求问题亟待解决。发明内容本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种察打无人机的一体化综合航电系统。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种察打无人机的一体化综合航电系统，包括任务计算机、武器模块、两个无线数传模块、无人机飞控、吊舱、组合导航模块以及视频切换模块；武器模块和无人机飞控均连接任务计算机CAN总线接口，组合导航模块连接任务计算机SPI接口，吊舱连接任务计算机RS422接口，第一无线数传模块连接任务计算机RS232接口；视频切换模块连接武器模块、任务计算机和第二无线数传模块；第二无线数传模块与无人机飞控无线连接；武器模块和吊舱均悬挂在无人机上。本发明进一步的改进在于：任务计算机为TMS320F28377D双核任务计算机。武器模块包括双路火控计算机、武器挂架和导弹；双路火控计算机通过CAN总线接口与任务计算机连接，武器挂架悬挂在无人机上，导弹设置在武器挂架上且与双路火控计算机和视频切换模块连接。无线数传模块为PCI0840无线收发芯片。吊舱为机载光电吊舱。组合导航模块包括GNSS接收机和惯性测量单元；GNSS接收机和惯性测量单元通过UART通信接口连接，GNSS接收机通过SPI接口与任务计算机连接。GNSS接收机为OEM718D接收机，惯性测量单元为SNC100A惯性测量单元。视频切换模块为ST78262芯片。视频切换模块、第一无线数传模块、组合导航模块以及任务计算机均集成在一片PCB板上。无人机飞控、武器模块和吊舱均通过J30J-25ZKP连接器与任务计算机连接。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过任务计算机上设置的RS422接口、RS232接口、CAN总线接口以及SPI接口可以搭载多种任务载荷，包括武器模块、吊舱、无线数传模块以及组合导航模块，实现对无人机多种任务载荷设备的快速集中管理系统，将任务计算机作为信息中转站极大减少任务载荷与载机平台之间的交联，使任务载荷更加独立，降低任务载荷对飞行平台安全的影响。通过无线数传模块完成地面站对任务载荷的控制指令发送以及接收任务载荷回传的数据，具有成本低、传输距离远、可靠性好，实时性高的特点，满足目前无人机综合航电系统对信息传输的要求。同时，本发明具有体积小，集成度高的特点。附图说明图1为本发明的系统组成原理框图；图2为本发明的集成板卡硬件框图；图3为本发明的供电方案示意图。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面结合附图对本发明做进一步详细描述：参见图1和2，本发明一种察打无人机的一体化综合航电系统，包括任务计算机、武器模块、两个无线数传模块、无人机飞控、吊舱、组合导航模块以及视频切换模块。武器模块和无人机飞控均连接任务计算机CAN总线接口，组合导航模块连接任务计算机SPI接口，吊舱连接任务计算机RS422接口，第一无线数传模块连接任务计算机RS232接口；其中，无人机飞控、武器模块和吊舱均通过J30J-25ZKP连接器与任务计算机连接；武器模块和吊舱悬挂在无人机上。任务计算机可以选择TMS320F28377D任务计算机，吊舱可以选择机载光电吊舱，视频切换模块通过一片ST78262芯片实现，无线数传模块可以采用PCI0840无线收发芯片；视频切换模块、第一无线数传模块、组合导航模块以及任务计算机均集成在一片PCB板上。武器模块包括双路火控计算机、武器挂架和导弹；双路火控计算机通过CAN总线接口与任务计算机连接，武器挂架悬挂在无人机上，导弹设置在武器挂架上且与双路火控计算机和视频切换模块连接。组合导航模块包括GNSS接收机和惯性测量单元；GNSS接收机和惯性测量单元通过UART通信接口连接，惯性测量单元接收机通过SPI接口与任务计算机连接；GNSS接收机可采用OEM718D接收机，惯性测量单元可采用SNC100A惯性测量单元。视频切换模块连接武器模块、任务计算机和第二无线数传模块；第二无线数传模块与无人机飞控无线连接。任务计算机作为航电系统的“大脑”，本身具有的RS232、SPI接口、RS422和CAN接口完全满足无人机与多个任务载荷的信息交互操作，作为信息中转站极大减少任务载荷与载机平台之间的交联，使任务载荷更加独立，降低任务载荷对飞行平台安全的影响。无人机武器模块作为打击的最终执行者，包括双路火控计算机、武器挂架和导弹，搭载电视制导导弹时，任务载荷输出双路PAL视频信号，任务计算机将双路PAL视频信号切换选择，输出一路并对其进行处理。采用火控计算机接收任务机给的自身及目标经纬高及发射命令信息，经过计算后向任务机返回最佳发射状态及武器是否满足发射状态武器准备好没有。一个火控计算机一块PCB板只能控制一发弹，采用双路火控计算机可以一块PCB板控制两发弹。双路PAL视频流程：两发电视制导导弹输出PAL视频信号给任务计算机，任务计算机控制输出其中一路给无线数传模块，无线数传模块将PAL视频信号传输给地面站，供地面人员观察电视制导导弹所看到的东西，进而调整电视制导导弹角度，实现精准打击。无人机平台上可搭载机载光电吊舱，通常装有前视红外摄像机、电视摄像机和激光指示器测距仪等光电传感器。机载光电吊舱用于对指定区域进行搜索，输出红外可见光图像。对目标进行激光测距，对武器模块进行激光照射引导，对目标距离信息、位置信息、角度信息进行测量，此类数据通过RS422串口输出给任务计算机，进而供其它任务载荷使用。无人机平台搭载的远程高速数据链路由无线数据链路和自动跟踪天线组成。主要完成地面站对任务载荷的控制指令发送以及接收任务载荷回传的数据。数传模块具有成本低、传输距离远、可靠性好，实时性高的特点，可满足目前无人机综合航电系统要求。高精度组合导航系统包括GNSS接收机和惯性测量单元，为飞行平台及武器系统提供实时的高精度角速度、加速度、速度、位置、姿态以及航向信息是无人机飞行控制、目标定位、武器系统传递对准、其精度直接影响整个无人作战平台的性能指标，采用OEM718D接收机和SNC100A惯性测量单元充分满足无人机及武器系统精度的要求，接收机和惯性测量单元通过UART通信接口连接，并具有相同的时钟信号。参见图3，系统电源通过无人机提供，通过TPS54560将电源电压28V转换为5V给任务计算机、视频切换模块和无线数传模块供电；通过TLV62565将5V电压转换为3.3V给惯性测量单元、GNSS接收机和任务计算机供电。机载光电吊舱提供目标位置信息给任务计算机，并接收任务计算机的控制指令。无人机飞控向任务计算机发送控制指令和其它信息并接收任务计算机反馈的武器模块状态及发射状态信息，武器模块作为打击实施主体接收到任务计算机提供的自身位置及目标位置后实时解算信息并向任务计算机反馈导弹状态及发射状态信息。当使用图像弹时视频切换模块接收双路视频信号并根据任务计算机的脉冲信号选择性输出其中一路。视频切换模块切换信号为周期20us和30us脉冲信号。脉冲20us输出第一路，脉冲30us输出第二路，脉冲信号由任务计算机输出给视频切换模块。两个无线数传模块可直接与地面站信息交互，向地面站发送地面站需要的信息并接收地面站控制指令。组合导航模块为任务计算机提供自身的位置信息，任务计算机作为系统的“大脑”接收机载光电吊舱、无人机飞控、武器系统、视频切换模块、无线数传模块以及组合导航的信息并对这些信息进行整合封装再发送给相应设备。任务计算机通过J30J-25ZKP连接器与无人机飞控、武器模块和机载光电吊舱相连接。针对不同电气接口的机型任务计算机还预留RS422和CAN两种接口。以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

权利要求：1.一种察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，包括任务计算机、武器模块、两个无线数传模块、无人机飞控、吊舱、组合导航模块以及视频切换模块；武器模块和无人机飞控均连接任务计算机CAN总线接口，组合导航模块连接任务计算机SPI接口，吊舱连接任务计算机RS422接口，第一无线数传模块连接任务计算机RS232接口；视频切换模块连接武器模块、任务计算机和第二无线数传模块；第二无线数传模块与无人机飞控无线连接；武器模块和吊舱均悬挂在无人机上。2.根据权利要求1所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述任务计算机为TMS320F28377D双核任务计算机。3.根据权利要求1所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述武器模块包括双路火控计算机、武器挂架和导弹；双路火控计算机通过CAN总线接口与任务计算机连接，武器挂架悬挂在无人机上，导弹设置在武器挂架上且与双路火控计算机和视频切换模块连接。4.根据权利要求1所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述无线数传模块为PCI0840无线收发芯片。5.根据权利要求1所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述吊舱为机载光电吊舱。6.根据权利要求1所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述组合导航模块包括GNSS接收机和惯性测量单元；GNSS接收机和惯性测量单元通过UART通信接口连接，GNSS接收机通过SPI接口与任务计算机连接。7.根据权利要求6所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述GNSS接收机为OEM718D接收机，惯性测量单元为SNC100A惯性测量单元。8.根据权利要求1所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述视频切换模块为ST78262芯片。9.根据权利要求1所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述视频切换模块、第一无线数传模块、组合导航模块以及任务计算机均集成在一片PCB板上。10.根据权利要求1所述的察打无人机的一体化综合航电系统，其特征在于，所述无人机飞控、武器模块和吊舱均通过J30J-25ZKP连接器与任务计算机连接。

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