文档介绍：低空飞艇飞行控制系统及其飞行控制方法
专利名称：低空飞艇飞行控制系统及其飞行控制方法
技术领域：
本发明涉及一种飞行器控制技术领域的系统及方法，具体为一种Ikm高度的低空 飞艇飞行控制系统及其飞行控制方法。
背景技术：
低空飞艇具数传电台，即实现飞艇飞行控制系统到地面指挥控制的无线数据链接的通讯传输 模块传输飞行控制指令与遥测参数信息。
所述的前端数据采集与处理子系统包括信号调理模块、A/D模块、数字DIO模块 和串口通讯模块，其中信号调理模块与飞艇传感器相连接并传输传感器输入电压与电流 信息，A/D模块与信号调理模块相连接并传输信号采样信息，数字DIO模块设置于飞艇的开 关设备并传输数字开关量及应急切换信息，串口通讯模块与飞艇导航传感器及飞艇动力系 统
相连接并传输导航及遥控、遥测信息。
所述的导航与飞行控制及状态监控子系统包括含有CPU模块、存贮器及接口总 线的控制主板、串口扩展模块、导航与飞行控制模块、应急控制模块和电源模块，其中CPU 模块通过控制主板提供的存贮器以及总线接口传输导航与飞行控制解算数据与结果信息 至后端驱动执行模块子系统，串口扩展模块与飞艇导航传感器及飞艇动力系统相连接并传 输导航、飞行控制、能源监视信息给飞艇执行控制器，导航与飞行控制模块与飞艇导航传感 器及后端驱动模块等相连接并通过串口扩展板及D/A、DIO 口及控制主板，传输导航、飞行 控制预处理及解算信息，送给含有尾翼舵机以及推进的执行机构和含有无线数据传输独立 模块且通过串口扩展模块与控制主板总线连接的数传电台，应急控制模块和电源模块与含 有顶阀、尾推进和尾翼的应急控制机构、控制驱动模块相连接并传输应急模式下控制信息。
所述的后端驱动执行模块子系统包括D/A模块、数字DIO模块、舵机驱动模块和 电源模块，其中D/A模块与尾推进、侧推进控制器相连接并传输电机转速控制信号信息， 数字DIO模块与继电控制器相连接并传输阀门、鼓风机开关信息，舵机驱动模块与步进电 机相连接并传输矢量推进、尾翼舵机PWM信号信息，电源模块分别与CPU模块、前端数据采 集与处理系统、应急控制模块、后端驱动模块及串口扩展模块相连接并提供二次转换电源。
本发明涉及上述系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤
第一步、执行包括硬件初始化和数据初始化的系统初始化通过调用SyS_init() 函数完成时钟、定时器及串口等片内外设硬件的初始化；通过赋初值完成定标、参数设置的 初始化任务；并根据初始化后的反馈信息，判定控制系统是否正常；
第二步、按任务花费时间和系统飞行控制实时要求划分时间片按时间片进行任 务调度管理，即设定每个飞行控制任务的允许时间片；
第三步、传感器数据采集与处理按轮询和20ms定时中断方式分别接收并缓存以 下信息GPS采集数据、IMU导航数据、气压高度计以及风速风向仪串口数据、温湿度传感器 和气压传感器数据以及遥控数据；
第四步、在两个时间片内进行信息处理中断处理GPS采集数据、IMU导航数据的 Kalman滤波处理并对气压高度计、风速风向仪的数据滤波处理；再将处理后的数据分别输 出至导航与飞行控制及状态监控子系统和通讯传输模块；
第五步、导航与飞行控制及状态监控子系统经过飞行控制解算得到导航与飞行控 制信息并输出至后端驱动执行模块子系统；
第六步、在四个时