無(wú)人機(jī)是指具有遙控或自主飛行能力嵌入式自動(dòng)駕駛，能夠承載諸如任務(wù)載荷嵌入式自動(dòng)駕駛，在勘測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的無(wú)人機(jī)。自動(dòng)駕駛儀是無(wú)人機(jī)飛行系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)。

小型自動(dòng)駕駛儀主要由四個(gè)單元組成：

1、微處理器單元mpc565；

2、GPS 和慣性傳感器；

3、空氣數(shù)據(jù)傳感器；

4、數(shù)據(jù)記錄閃存

作為數(shù)據(jù)處理和飛行控制的核心，微處理器要求極高的可靠性、低功耗，并能完成復(fù)雜的算法。因此，必須選擇符合要求的powerpc系列的內(nèi)核。過(guò)去我們?cè)谠O(shè)計(jì)飛控的時(shí)候，以ARM為核心的設(shè)計(jì)方案，后來(lái)被發(fā)現(xiàn)危害很大。作為主要消費(fèi)電子產(chǎn)品的臂芯無(wú)法滿足飛行控制等高可靠性要求。因此，我們選擇了軍工產(chǎn)品中非常值得信賴的powerpc系列芯片。為了滿足復(fù)雜算法的要求，我們需要雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算。仔細(xì)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，用于汽車核心控制的芯片mpc565符合要求。

gps通過(guò)mpc565芯片的串口通信。mpc565提供多達(dá)32路pwm輸出，完全滿足各種無(wú)人機(jī)的舵機(jī)控制和云臺(tái)控制。通過(guò)spi接口接收adc采集3個(gè)加速度計(jì)信號(hào)、3個(gè)速率陀螺儀、雙端口MPXV5004G 4kPa動(dòng)態(tài)壓力傳感器和MPX4115A大氣壓力傳感器作為空氣數(shù)據(jù)采集單元的傳感器，為無(wú)人機(jī)飛行員提供高度和真實(shí)空氣速度數(shù)據(jù)。

我們使用flash實(shí)時(shí)記錄飛行的原始數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)，為試飛提供類似黑匣子的服務(wù)。

所有數(shù)據(jù)均經(jīng)過(guò)GPS/INS卡爾曼非線性濾波，融合飛行狀態(tài)，為控制奠定基礎(chǔ)。

我們采用總能量法進(jìn)行控制，使參數(shù)在整個(gè)飛行包線范圍內(nèi)基本不需要調(diào)整，可以保護(hù)超速和失速。