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飞控，最全⾯的⽆⼈机飞控讲解，带你了解导航飞控系统的功能导航飞控系统 定义：
导航飞控系统是⽆⼈机的关键核⼼系统之⼀。它在部分情况下，按具体功能⼜可划分为导航⼦
系统和飞控⼦系统两部分。
导航⼦系统的功能是向⽆⼈机提供相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞⾏姿态、引导
⽆⼈机沿指定航线安全、准时、准确地飞⾏。完善的⽆⼈机导航⼦系统具有以下功能：
（1）获得必要的导航要素，包括⾼度、速度、姿态、航向；
（2）给出满⾜精度要求的定位信息，包括经度、纬度；
（3）引导飞机按规定计划飞⾏；
（4）接收预定任务航线计划的装定，并对任务航线的执⾏进⾏动态管理；
（5）接收控制站的导航模式控制指令并执⾏，具有指令导航模式与预定航线飞⾏模式相互切换
的功能；
（6）具有接收并融合⽆⼈机其他设备的辅助导航定位信息的能⼒；
（7）配合其他系统完成各种任务
飞控⼦系统是⽆⼈机完成起飞、空中飞⾏、执⾏任务、返⼚回收等整个飞⾏过程的核⼼系统，
对⽆⼈机实现全权控制与管理，因此飞控⼦系统之于⽆⼈机相当于驾驶员之于有⼈机，是⽆⼈
机执⾏任务的关键。飞控⼦系统主要具有如下功能：
（1）⽆⼈机姿态稳定与控制；
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（2）与导航⼦系统协调完成航迹控制；
（3）⽆⼈机起飞（发射）与着陆（回收）控制；
（4）⽆⼈机飞⾏管理；
（5）⽆⼈机任务设备管理与控制；
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（6）应急控制；
（7）信息收集与传递。
以上所列的功能中第1、4和6项是所有⽆⼈机飞⾏控制系统所必须具备的功能，⽽其他项则不是
每⼀种飞⾏控制系统都具备的，也不是每⼀种⽆⼈机都需要的，根据具体⽆⼈机的种类和型号
可进⾏选择、裁剪和组合。
⽆⼈机导航飞控系统常⽤的传感器包括⾓速度率传感器、姿态传感器、位置传感器、迎⾓侧滑
传感器、加速度传感器、⾼度传感器及空速传感器等，这些传感器构成⽆⼈机导航飞控系统设
计的基础。
1.⾓速度传感器
⾓速度传感器是飞⾏控制系统的基本传感器之⼀，⽤于感受⽆⼈机绕机体轴的转动⾓速率，以
构成⾓速度反馈，改善系统的阻尼特性、提⾼稳定性。
⾓速度传感器的选择要考虑其测量范围、精度、输出特性、带宽等。
⾓速度传感器应安装在⽆⼈机重⼼附件，安装轴线与要感受的机体轴向平⾏，并特别注意极性
的正确性。
2.姿态传感器金鸡奖2017
姿态传感器⽤于感受⽆⼈机的俯仰、转动和航向⾓度，⽤于实现姿态稳定与航向控制功能。
独⽴式姿态传感器
姿态传感器的选择要考虑其测量范围、精度、输出特性、动态特性等。
姿态传感器应安装在⽆⼈机重⼼附近，振动要尽可能⼩，有较⾼的安装精度要求。
3.⾼度、空速传感器（⼤⽓机）
⾼度、空速传感器（⼤⽓机）⽤于感受⽆⼈机的飞⾏⾼度和空速，是⾼度保持和空速保持的必备传感器。⼀般和空速管、同期管路构成⼤⽓数据系统。
⾼度、空速传感器（⼤⽓机）的选择主要考虑测量范围和测量精度。⼀般要求其安装在空速管附近，尽量缩短管路。
4.位置传感器
位置传感器⽤于感受⽆⼈机的位置，是飞⾏轨迹控制的必要前提。惯性导航设备、GPS卫星导航接收机、磁航向传感器是典型的位置传感器。
位置传感器的选择⼀般要考虑与飞⾏时间相关的导航精度、成本和可⽤性等问题。
惯性导航设备有安装位置和较⾼的安装精度要求，GPS的安装主要应避免天线的遮挡问题。
磁航向传感器要安装在受铁磁性物质影响最⼩且相对固定的地⽅，安装件应采⽤⾮磁性材料制造。
导航飞控计算机，简称飞控计算机，是导航飞控系统的核⼼部件，从⽆⼈机飞⾏控制的⾓度来看，飞控计算机应具备如下功能：
（1）姿态稳定与控制
（2）导航与制导控制
（3）⾃主飞⾏控制
（4）⾃动起飞、着陆控制。
1.飞控计算机类型
飞控计算机按照对信号的处理⽅式，主要分为模拟式。数据混合式和数字式、飞控计算机三种类型。
现今，随着数学电路技术的发展，模拟式飞控计算机已基本被数字式飞控计算机取代，新研制的⽆⼈机飞控系统⼏乎都采⽤了数字式飞控计算机。 2.飞控计算机余度
⽆⼈机没有⼈⾝安全问题，因此会综合考虑功能、任务可靠性要求和性能价格⽐来进⾏余度配置设计。就飞控计算机⽽⾔，⼀般⼤、⼩型⽆⼈机都有哦余度设计，⼀些简单的微、轻型⽆⼈机⽆单余度设计。
3.飞控计算机主要硬件构成
（1）主处理控制器。主要有通⽤型处理器（MPU）、微处理器（MCU）、数字信号处理器（DSP）。随着FPGA技术的发展，相当多的主处理器FPGA和处理器组合成强⼤的主处理控制器。
（2）⼆次电源。⼆次电源是飞控计算机的⼀个关键部件。飞控计算机的⼆次电源⼀般为5V、±15V等直流电源电压，⽽⽆⼈机的⼀次电源根据型号不同区别较⼤，要对⼀次电源进⾏变换。现在普遍使⽤集成开关电源模块。
（3）模拟量输⼊/输出接⼝。模拟量输⼊接⼝电路将各传感器输⼊的模拟量进⾏信号调理、增益变换，模/数（A/D）转换后，提供给微处理器进⾏相应处理。模拟信号⼀般可分为直流模拟信号和交流
调制信号两类。模拟量输出接⼝电路⽤于将数字控制信号转换为伺服机构能识别的模拟控制信号，包括模/数转换、幅值变换和驱动电路。
（4）离散量接⼝。离散量输出电路⽤于将飞控计算机内部及外部的开关量信号变换为与微处理器⼯作电平兼容的信号。
（5）通信接⼝。⽤于将接收的串⾏数据转换为可以让主处理器读取的数据或将主处理器要发送的数据转换为相应的数据。飞控计算机和传感器之间可以通过RS232/RS422/ARINC429等总线⽅式通信，随着技术的不断发展，1553B总线等其他总线通信⽅式也将应⽤到⽆⼈机系统中。
（6）余度管理。⽆⼈机余度类型飞控计算机多为双余度配置。余度⽀持电路⽤于⽀持多余度机载计算机协调运⾏，包括：通道计算机间的信息交换电路，同步指⽰电路，通道故障逻辑综合电路及故障切换电路。通道计算机间的信息交换电路是两个通道飞控计算机之间进⾏共享信息传递的信息通路。同步指⽰电路是同步运⾏的余度计算机之间相互同步的⽀持电路。通道故障逻辑综合电路将软件监控和硬件监控电路的监控结果进⾏综合，它的输出⽤于故障切换和故障指⽰。
（7）加温电路。常⽤⼯作环境超出⼯业品级温度范围的飞控计算机当中，以满⾜加温电路所需功率和加温⽅式的需求。
（8）检测接⼝。飞控计算机应留有合适的接⼝，⽅便与⼀线检测设备、⼆线检测设备连接。
（9）飞控计算机机箱。它直接影响计算机抗恶劣环境的能⼒以及可靠性、可维护性、使⽤寿命。
微型⽆⼈机使⽤的集成飞控硬件系统
4.机载飞控软件
机载导航飞控软件，简称机载飞控软件，是⼀种运⾏于飞控计算机上的嵌⼊式实时任务软件。它不仅
要具有功能正确、性能好、效率⾼的特点，⽽且要具有较好的质量保证、可靠性和可维护性。
机载⾮空软件按功能可以划分成如下功能模块：
（1）硬件接⼝驱动模块；
（2）传感器数据处理模块；
（3）飞⾏控制律模块；
（4）导航与制导模块；
（5）飞⾏任务管理模块
（6）任务设备管理模块；
（7）余度管理模块；
（8）数据传输、记录模块
（9）⾃检测模块
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（10）其他模块。
5.飞控计算机⾃检测
飞控计算机⾃检测模块（BIT）提供故障检测、定位和隔离的功能。BIT按功能不同⼜分为维护⾃检测（MBIT）、加电起动⾃检测（PUBIT）、飞⾏前⾃检测（PBIT）、飞⾏中⾃检测（IFBIT）。
⽆⼈机
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