本實用新型涉及設備監(jiān)控控制領域，尤其涉及一種用于提高機載設備與無人機本體集成度和兼容性的設備管理系統(tǒng)。

背景技術：

隨著無人機技術的快速發(fā)展，其在各行業(yè)中的應用日益廣泛。而無人機在不同行業(yè)中的應用是通過搭載不同的機載應用模塊來實現(xiàn)。由于無人機本體和機載應用模塊分別獨立開發(fā)，二者集成度不高，協(xié)同工作的兼容性較差，實際使用時由于模塊設備無法即插即用，常常需要很長的時間來進行起飛前的現(xiàn)場調試和設置，導致無人機在工作前部署的時間過長，使得穩(wěn)定性較差。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種無人機機載設備管理系統(tǒng)，其能夠解決現(xiàn)有技術中無人機機載設備由于設備的不同無法兼容的問題。

本實用新型的目的采用以下技術方案實現(xiàn)：

本實用新型提供了一種無人機機載設備管理系統(tǒng)，包括主控制系統(tǒng)、無線傳輸子系統(tǒng)、至少一個總線接口子系統(tǒng)和飛控子系統(tǒng)，所述無線傳輸子系統(tǒng)、每一個總線接口子系統(tǒng)、飛控子系統(tǒng)分別與所述主控制系統(tǒng)連接；所述主控制系統(tǒng)通過飛控子系統(tǒng)和/或無線傳輸子系統(tǒng)與地面站通信；所述主控制系統(tǒng)用于接收總線接口子系統(tǒng)發(fā)送的設備數(shù)據(jù)信號并通過無線傳輸子系統(tǒng)或飛控子系統(tǒng)給地面站；所述主控制系統(tǒng)還用于通過無線傳輸子系統(tǒng)或飛控子系統(tǒng)接收地面站發(fā)送的指令信號。

優(yōu)選地，所述主控制系統(tǒng)包括控制芯片和第一降壓IC，所述控制芯片與第一降壓IC電性連接；所述控制芯片通過無線飛控子系統(tǒng)和/或無線傳輸子系統(tǒng)與地面站通信；所述控制芯片包括多個總線接口，所述控制芯片還通過總線接口與對應的總線接口子系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述控制芯片的型號為STM32F497VE。

優(yōu)選地，所述飛控子系統(tǒng)包括飛控通信模塊和電源板，所述飛控通信模塊、控制芯片與電源板電性連接；所述控制芯片通過飛控通信模塊與地面站通信。

優(yōu)選地，所述無線傳輸子系統(tǒng)包括一天線，所述天線為433MHz天線，所述天線與控制芯片通過串口通信。

優(yōu)選地，每一個總線接口子系統(tǒng)包括機載設備、第二降壓IC、總線收發(fā)芯片和單片機，所述總線收發(fā)芯片、機載設備、第二降壓IC分別與單片機電性連接，所述總線收發(fā)芯片與控制芯片通過對應的總線接口連接，所述單片機用于根據(jù)機載設備對應的通信協(xié)議將機載設備發(fā)送的數(shù)據(jù)進行封裝并通過總線收發(fā)芯片發(fā)送給控制芯片；所述控制芯片還用于通過對應的總線接口向總線收發(fā)芯片發(fā)送控制指令，所述單片機還用于根據(jù)所述控制指令控制機載設備的工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述單片機的型號為STM32F042K4。

優(yōu)選地，所述機載設備是溫度檢測裝置或拋投裝置或毒氣檢測裝置。

優(yōu)選地，所述總線接口的數(shù)目與所述總線接口子系統(tǒng)的數(shù)目一致。

優(yōu)選地，所述主控制系統(tǒng)還包括多個設備指示燈，每一個設備指示燈與所述控制芯片電性連接；所述設備指示燈的數(shù)目與所述總線接口子系統(tǒng)的數(shù)目一致。

相比現(xiàn)有技術，本實用新型的有益效果在于：本實用新型解決了現(xiàn)有技術中對于無人機機載設備之間由于不兼容性，不能夠通信的問題，還實現(xiàn)了無人機機載設備的即插即用功能，不需要在飛機起飛前人工進行很長時間的現(xiàn)場調試和設置，具有很好的安全性、穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實用新型提供一實施例的模塊示意圖之一；

圖2為本實用新型提供一實施例的模塊示意圖之二。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述：

如圖1和2所示，本實用新型提供了一種無人機機載設備管理系統(tǒng)，其包括主控制系統(tǒng)、無線傳輸子系統(tǒng)、總線接口子系統(tǒng)和飛控子系統(tǒng)，其中所述無線傳輸子系統(tǒng)、總線接口子系統(tǒng)、飛控子系統(tǒng)分別與主控制系統(tǒng)連接，主控制系統(tǒng)通過飛控子系統(tǒng)與地面站進行通信，主控制系統(tǒng)還通過無線傳輸子系統(tǒng)與地面站進行通信。所述主控制系統(tǒng)用于接收總線接口子系統(tǒng)發(fā)送的設備數(shù)據(jù)，以及將所述設備數(shù)據(jù)通過無線傳輸系統(tǒng)或飛控子系統(tǒng)發(fā)送給地面站。所述主控制系統(tǒng)還通過無線傳輸系統(tǒng)或飛控子系統(tǒng)接收地面站發(fā)送的指令。

所述主控制系統(tǒng)包括控制芯片和第一降壓IC，所述控制芯片有多個總線接口，所述第一降壓IC與控制芯片電性連接。所述控制芯片的型號為STM32F407VE。所述第一降壓IC給控制芯片提供電源，可根據(jù)不同需要調節(jié)電壓，其可提供12V轉5V、5V轉3.3V的電源。

所述飛控子系統(tǒng)包括飛控通信模塊和電源板，所述電源板與控制芯片電性連接，電源板用于為無人機機載管理系統(tǒng)提供電源，其提供的電源電壓可達16.8V。所述飛控通信模塊用于控制芯片與地面站之間的通信，也即是說飛控通信模塊一則用于將控制芯片發(fā)送的指令通過網(wǎng)絡發(fā)送給地面站，二則用于接收地面站的指令并轉發(fā)給控制芯片。

所述無線傳輸子系統(tǒng)包括一天線，該天線為433MHz天線，其發(fā)射電壓為12V、傳輸距離為300～500米，其支持專有通信協(xié)議，比如Mavlink協(xié)議，該協(xié)議可通過異步串行通信接口進行數(shù)據(jù)通信和收發(fā)傳輸，該通信協(xié)議定義了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式和尋址方式，也即是規(guī)定了控制芯片與天線之間的通信方式。

所述控制芯片與地面站進行通信時，可通過飛控子系統(tǒng)的飛控通信模塊，也可通過433MHz天線。正常情況下，控制芯片是通過飛控通信模塊與地面站進行通信，當飛控通信模塊斷線后，控制芯片就采用433MHz天線與地面站進通信，這樣可防止當其中一個通信鏈路斷掉后，使得控制系統(tǒng)與地面站之間的通信中斷的情況發(fā)生。

所述總線接口子系統(tǒng)有多個，每一個都包括一機載設備、第二降壓IC、總線收發(fā)芯片和一單片機，所述總線收發(fā)芯片、機載設備、第二降壓IC分別與單片機電性連接，所述總線收發(fā)芯片還通過對應的總線接口與控制芯片電性連接。所述單片機用于根據(jù)該機載設備對應的通信協(xié)議對機載設備發(fā)送的數(shù)據(jù)進行封裝并通過總線收發(fā)芯片發(fā)送給控制芯片。所述單片機還用于向控制芯片發(fā)送一指令信號，該指令信號中包含預警指令信息以及其他指令信息。所述控制芯片還用于通過對應總線接口向對應總線收發(fā)芯片發(fā)送一控制指令，所述單片機還用于根據(jù)該控制指令控制機載設備的工作狀態(tài)。所述第二降壓IC用于給單片機、機載設備提供電源，該第二降壓IC的電壓可根據(jù)不同的需要進行調節(jié)。所述單片機的型號為STM32F042K4。所述機載設備可以是溫度檢測裝置、拋投裝置、毒氣檢測裝置以及其他機載設備，每一個總線接口子系統(tǒng)中的機載設備只有一種。

工作原理：每一個總線接口子系統(tǒng)中都有一個機載設備，單片機負責將機載設備發(fā)送的數(shù)據(jù)根據(jù)其對應的通信協(xié)議，比如數(shù)據(jù)格式、尋址方式等等，進行封裝，然后通過總線收發(fā)芯片發(fā)送到控制芯片中，該控制芯片對機載設備發(fā)送的數(shù)據(jù)進行解析，也即是控制芯片可以實時獲取到機載設備的工作狀態(tài)。另外，對于單片機在發(fā)送機載設備的數(shù)據(jù)時，還可能會發(fā)送一指令信號，該指令信號也通過對應的通信協(xié)議進行封裝，通過總線收發(fā)芯片發(fā)送到控制芯片，也即是控制芯片可根據(jù)該指令信號做出對應的反應。

比如，對于溫度檢測裝置，當其檢測到的溫度未超過系統(tǒng)預設的閾值時，單片機將該溫度檢測裝置檢測的溫度信息數(shù)據(jù)按照一定的格式進封包通過總線收發(fā)芯片發(fā)送給控制芯片。當溫度檢測裝置檢測到的溫度值超過系統(tǒng)預設的閾值時，單片機除了發(fā)送溫度值到控制芯片外，還同時會發(fā)送一指令信號，該指令信號也會按照同樣的通信協(xié)議進行封包，其包括機載設備的預警指令信息。這樣控制芯片不僅僅能夠實時獲取機載設備的工作狀態(tài)，當出現(xiàn)故障時，控制芯片也能夠根據(jù)該指令信號控制對應的應急措施裝置工作。

另外，控制芯片還會通過總線接口向對應的總線收發(fā)芯片發(fā)送一控制指令，從而使得單片機接收該控制指令，單片機根據(jù)該控制指令控制對應的機載設備工作。

所述主控制系統(tǒng)還包括多個設備指示燈，每一個設備指示燈都與所述控制芯片電性連接。所述設備指示燈用于指示已經(jīng)接入的機載設備的工作狀態(tài)，與機載設備的數(shù)目是對應的，每一種機載設備都對應一個總線接口子系統(tǒng)，因此設備指示燈的數(shù)據(jù)也即是總線接口子系統(tǒng)的數(shù)目。由于控制芯片能夠實時地獲取每一個機載設備的工作狀態(tài)，可通過該設備指示燈將機載設備的工作狀態(tài)顯示出來，便于工作人員的觀察。在本實施例中可使用包括紅燈、黃燈和綠燈三種指示。比如紅燈常亮表示模塊硬件錯誤，需更換，常滅表示硬件無故障，閃爍表示模塊正在配置，禁止拔出；綠燈常亮表示電源已接入但模塊未工作，常滅表示無電源接入，閃爍表示模塊已按配置正常工作；黃燈常亮表示正在收發(fā)數(shù)據(jù)，常滅表示無數(shù)據(jù)收發(fā)。比如，控制芯片可通過對應的總線接口與對應的機載設備的總線收發(fā)芯片連接，當機載設備與控制芯片接入并工作時，說明機載設備正常工作，對應的設備指示燈綠色閃爍。

對本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。