关于我们 | 产品展示 | 应用案例 | 联系我们


STA34 无人机飞行控制系统(军品开源)
 

STA34是一款先进的多功能图形化组态编程无人机飞行控制系统,非常适合用户根据个性化需求进行二次开发和功能扩展。STA34集飞行控制、数据采集、控制律设计和半物理仿真四大功能于一体,内置加速度计、角速率陀螺、磁力计、空速传感器、气压高度计、5Hz GPS/GLONASS双模接收机、DSP数字信号处理器、24位A/D转换器、RS-485设备扩展总线、高精度三维姿态解算、无GPS信号位置信息感知系统,4G容量高速飞行数据记录器、高精度数字角传感器、超声波高度计、油量传感器及控制通道扩展器,适用于固定翼、旋翼机、特殊飞行器、车船艇、机器人、云台等各种运动载体的控制。

STA34还是一款功能强大的开发平台,用户可以将其开发成为拥有自主知识产权的专属产品;也可用作科研机构和大专院校相关专业的课题实验器材;还可作为独立的精密测量传感器用于各种运动载体的工程测试和地质灾害监测等。

目前市场上的各种驾驶仪只能调整参数、不能更改控制律和算法、不能提供大量的高速率精密测量数据,因而不可能对各种气动布局的无人机实现精确的飞行和任务控制,不能满足用户的个性化需求。你有好的控制思路苦于无法实现、你可能不精通编写代码也可能不擅长硬件设计、你的项目周期比较紧迫、你的控制方案可能要做多次修改甚至推倒重来、你希望能够实现一机多用、你渴望拥有自主知识产权的产品而不受制于人,STA34能够让你实现这些愿望。

特色功能

 


● 图形化组态人机界面,快速设计功能强大的飞行控制律 。
● 高精度动态三维姿态信息及大量相关的高速精密测量数据。
● AHRS 和 GPS-INS 惯性组合导航系统。

● 无GPS信号位置信息感知系统。
● PID 控制器开闭环智能自整定和人工在线实时整定。
● 内置 JSBSim 飞行动力学模型和 FlightGear 飞行模拟器组成的半物理仿真系统。
● RS-485设备扩展总线(可接入多系统GPS、高精度惯性导航系统、用户传感器等)

● 军品安全保密规范设计,内部程序和航行数据只能写入不能读取和导出。
● 外置高速率(100Hz)、多参数(289项)、大容量(4G)飞行数据采集分析系统
● 提供多种飞行模式、多种任务航线规划、自定义人工指令按钮和自定义交互窗口。
● 地面目标位置定位功能,风速、风向探测功能以及机载云台控制功能。
● 视频叠加、基站GPS接入、飞行历史回放、飞机失踪位置查找功能。

● 报警值设置、报警显示、自定义语音报警等。
● 控制律设计软件和地面站软件可跨平台使用,支持Windows、Linux等操作系统。

 

系统设置

设备总线设置

遥测数据设置

遥测数据分析

半物理仿真 PID参数整定

坐标轴设置



硬件架构


 

 

● 工业级 TMS320F 2811 DSP 数字信号处理器
● 24 bit ADC、CPLD
● 三轴角速率陀螺、双二轴加速度计、三轴磁力计
● 双嘴空速传感器、气压高度计
● Ublox NEO-6Q 5Hz GPS/GLONASS 双模接收机
● 8 通道 PWM 控制信号输入 (可扩展至13个通道)
● 7 通道 PWM 舵机信号输出 (可扩展至15个通道)
● 2 通道电压监测
● 2 通道转速监测
● RS-232 X 2 (通讯和飞行数据记录器接口)
● RS-485 X 1 (外置传感器和用户设备接口)

接口适配器

 

CSS34接口适配器用于STA34无人机飞行控制系统与输入输出设备的连接。其主要功能包括:舵机遥控信号硬切换(不连接STA34有效)、遥控接收机通道接口、舵机通道接口、与STA34物理隔离的舵机供电系统、RS-232数据采集和通信接口、RS-485设备扩展总线接口、电压和转速监测接口、STA34X优化稳压电源、工作模式和供电状态LED指示灯等。
● PWM 输入信号频率 50 ± 20% 赫兹
● PWM 控制信号高电平 1.7…5.75 伏
● PWM 控制信号低电平 ‐0.8…0.5 伏
● 舵机及输出缓冲电源支持 4.5…6 伏
● 舵机 PWM 信号高电平 3.84…5.9 伏
● 舵机 PWM 信号低电平 0…0.33 伏
● STA3X 和外部传感器支持电压 5.6 ± 3% 伏
● 输出电流 600 毫安,支持电压 7…16 伏

 

 
 

选配传感器和附件

为满足用户的个性化需求,STA34无人机飞行控制系统提供了多种外置传感器和附件,通过 RS-485 设备扩展总线即插即用。

       飞行数据记录器

PWM 通道扩展器 超声波高度计 数字角传感器       油位传感器
 
 
 
飞行控制律构建器
 


STA34 Constructor是一款先进的多功能图形化组态编程软件,非常适合用户根据个性化需求对无人机飞行控制系统进行二次开发和功能扩展。飞行控制律的设计既不需要懂得高深的计算机编程专业知识,也不需要编写繁复的大量代码,用鼠标拖放组件连接节点即可快速高效地完成设计工作。
编制的飞行控制律,通过STA34内置的 JSBSim 飞行动力学模型和 FlightGear 飞行模拟器组成的半物理仿真系统进行测试、调参和验证,有效地节省了大量时间,降低了飞行试验风险。

 
控制律案例
 
 
 
 
 
 
飞行控制地面站
 

 
 

STA34无人机地面控制站软件采用灵活的开放式架构,用户可以自定义地面控制站与飞行控制系统相关联的显示和控制方式,地面控制站最多可以实现同时控制四架无人机。地面控制站支持四种地图坐标系:WGS84,PZ-90,SK-42,Gauss-Kruger Projection。地面控制站能够同时在四种工作模式间转换:实时飞行控制、飞行历史回放、飞机失踪位置搜寻和任务航线规划。

 

飞行控制模式

操作人员通过屏幕能够观察到无人机飞行姿态、飞机位置、地面站位置、飞行控制模式、任务航线、当前目标航点、飞行轨迹、视频叠加画面等各种丰富的飞行信息,操作人员通过地面控制站界面能够实时对无人机进行下述各种操作:

● 实时更换规划航线
● 实时设置任务航线
● 指定序号航点飞行
● 鼠标标定位置飞行
● 指定坐标位置飞行
● 鼠标控制飞机:左转 / 左盘旋 / 直行、右转 / 右盘旋 / 直行
● 实时变更飞行高度、飞行速度、航线航点、调整航线、航线重复次数、重置飞行等。
● 通过用户自定义按钮和自定义窗口,可以执行出发、返航、停车、开伞、云台控制以及各种自定义任务控制。

 

视频画面叠加

机载视频画面可以叠加在地图窗口显示,同时自动保存在飞行历史文件中,用户可以根据 需要分别设定视频显示帧数和保存记录帧数。通过点击右上角云台图标,可以在地图和视频画面间切换。

 
 

飞行历史回放

屏幕所有显示信息(包括视频叠加画面)自动保存在飞行历史文件中,用户可以根据日期和时间检索历史飞行记录,飞行过程回放可以慢放、6 倍快放、定格、拖曳等操作,视频叠加画面同步回放。

 
 

失踪位置搜寻

当无人机发生意外坠落或迫降后,操作员可以从实时飞行控制模式转换到飞机失踪位置搜寻模式,地面控制站屏幕将在地图上显示飞机最后失踪位置、方位、距离等信息,用户在地面控制站实时引导下能够迅速找到飞机 。

 
 

任务航线规划

用户可以重新编辑已有的任务航线和创建新的任务航线,历史任务航线可以保存在航线文件夹内,地面控制站可以预览最近常用的10条任务航线。任务航线有常规航线和扫描航线两种,常规航线分为:等高航线、变高航线、变高变速航线三种。

 
 
地面站功能详解
 

    地面站设置

自定义按钮 飞行界面说明 飞行控制界面 等高航线 变高航线       变高变速航线
             

     扫描航线

即指即飞 手动飞行 实时修改航线 特定位置飞行 历史回放       地图设置
 
 
技术指标
 

序  号

 参  数

量  值

单  位

1

  滚转角量程

± 180

2

  俯仰角量程

± 90

3

  航向角量程

± 180

4

  滚转角和俯仰角分辨率

0.1

5

  航向角分辨率

0.3

6

  三轴角速率量程

± 150

/

7

  加速度量程

± 5

/2

8

  大气压力量程

15…115

千帕

9

  压差压力量程

0…4

千帕

10

  气压高度量程

- 1000…11000

11

  空速量程

0…300

公里 / 小时

12

  温度量程

- 20…+ 70

摄氏度

13

  静压测量精度

± 0.1

千帕

14

  压差测量精度

± 0.004

千帕

15

  气压高度测量精度

± 10

16

  空速测量精度

± 10

公里 / 小时

17

  温度测量精度

± 3

摄氏度

18

  大气压力测量分辨率

0.0033

千帕

19

  压差压力测量分辨率

0.0008

千帕

20

  气压高度测量分辨率

0.3

21

  空速测量分辨率

2

公里 / 小时

22

  升降速度测量分辨率

0.25

/

23

  数据处理频率

73

赫兹

24

  使用温度量程

- 25…+ 50

摄氏度

25

  工作电压

5.5…6.0

26

  工作电流

300 ±10%

毫安

27

  RS-232 RS-485 接口波特率

4800…115200

波特

28

  外壳尺寸

125 X 65 X 40

毫米

29

  PCB 板尺寸

104 X 57 X 13

毫米

30

  重量(有壳 / 无壳)

150 / 30

 

技术资料及软件下载