无人机编队综合试验与分析系统硬件选型VIP专享VIP免费

无人机编队综合实验与分析系统硬件选型1.1.1 飞控系统硬件选型飞控系统硬件主要包括自动驾驶仪模块、GPS 模块、空速计模块、电源模块。下面针对这四者分别进行选型。1、自动驾驶仪模块自动驾驶仪是无人机飞行时的控制单元，也称为无人机的大脑。本文选用目前最流行的开源自动驾驶仪pixhawk 作为开发平台。具体型号选择雷迅生产的CUAV v5 plus 系列。图5.1 为 v5 plus 自动驾驶仪的实物图。图 5.1 CUAV v5 plus 自动驾驶仪在控制器方面，该自动驾驶仪采用双处理器结构，主处理器为STM32F765(32 Bit Arm,Cortex -M7,216MB flash,512KB RAM)，协 处理 器为STM32F100(32 Bit Arm,Cortex -M3,24MHz,8KB SRAM)。在传感器方面，该模块内置传感器包括加速度计、陀螺仪、电子罗盘、气压计。加速度计和陀螺仪称为IMU 单元，该模块采用三套IMU 冗余设计，具体型号分别为ICM -20602、ICM -20689、BMI055 。电子罗盘的型号为IST8310 ，气压计的型号为MS5611。在电源接口方面， 该模块支持双电压和电流监控器输入，如果同时为电池监视器输入并且算上 USB 端口供电，则CUAV v5 Plus 可以是三重冗余。在外设方面，具有8-14 个 PWM 伺服输出（ 6 个 IOMCU ，8 个 FMU ）、5 个通用串行端口、 4 个 I2C 端口、 4 路 SPI 总线和 2 个 CAN 总线端口等。2、M8N GPS 模块M8N GPS 是一款性能优越、灵敏度高的全球定位模块，实物如图5.2。M8N 最大可以为无人机提供10HZ 的数据更新，其常用的协议有NMEA 和 UBLOX协议，传输给无人机的信息主要有：经度、纬度、高度、地速、航迹角、水平/垂向经度因子等。其定位水平精度为 1~2 米左右，垂向精度为2~4 米左右。在室外搜星能力强、速度快。图 5.2 M8N GPS 模块3、空速计模块空速计根据测量得到的动压和静压求取飞机当前的空速。本文选择的型号为PX4 空速计，图 5.3 为其实物图，包括空速模块、皮托管、硅胶管和4pin 接线。图 5.3 PX4 空速计4、电源模块电源为是无人机飞行的动力单元，如图5.4，本文选择的型号为格氏4S 电池，其容量为 5300MAH ，放电倍率为30C，满电电压16.8V ，重量 505g。图 5.4 格氏 4S 电池1.1.2 通信模块选型本文的通信模块采用P900 无线传输设备，它拥有高功率、高速率、高接收灵敏度等特性，非常适合应用于无人机通讯系统。其底板采用源产地加拿大的开源硬件，用户可以在此基础上进行二次开发。图 5.5...