CCA42 多功能图形化组态编程飞行控制系统

 

  • 工业级多功能可编程飞行控制系统

  • 专业的图形化控制律设计软件

  • 灵活强大的工程应用开发平台

  • DSP 处理器及高精度传感器

  • 自定义高速遥测数据采集

  • 嵌入式半物理仿真系统

  • 丰富的用户设备接口

  • 适用于固定翼、旋翼机、特殊飞行器、车船艇、机器人、云台等

 

 

 

概      述

CCA42 多功能图形化组态编程飞行控制系统,集成了无人机飞行及任务控制、飞行数据高速采集、控制律组态建模设计和全系统半物理仿真等四大功能,非常适合专业用户根据个性化需求进行工程开发和应用扩展。


用户可根据控制对象的特性、控制要求和控制目的,使用控制律组态建模设计软件选择相关的功能模块,用鼠标将这些功能模块用连线连接,就构成了结构和流程直观清晰的系统应用程序。用户能够快速方便地从理论设计直接进入到实现开发阶段,高效率地完成控制系统的组态建模、系统辨识、动态仿真以及实时系统运行。

 

 

硬件组成

  • 三轴角速率陀螺、三轴加速度计、三轴磁力计

  • 双嘴空速传感器

  • 气压高度计

  • 10Hz GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo 四系统卫星接收机

  • DSP 数字信号处理器 、CPLD、24 位 A/D 转换器

  • 16 通道 CAN Aerospace 设备扩展总线

  • 双电源宽电压冗余供电系统

  • 18 通道 PPM 控制信号输入

  • 18 通道舵机输出

  • 2 通道电压监测

  • 2 通道转速监测

  • 8G 外置 USB 高速飞行数据记录器

 

 

特色功能

  • 采用图形化控制律组态建模技术,快速构建功能强大的飞行控制系统。

  • 固定翼、旋翼双模式高精度动态三维姿态解算。

  • 提供100多项精密测量数据,各项数据传输速率可分别定义,最高速率100Hz。

  • AHRS 和 GPS-INS 惯性组合导航算法。

  • 优异的宽频耐震特性,可用于各种严酷的使用环境。

  • 齐格勒—尼科尔斯阶跃和频率响应两种 PID 控制器参数整定器。

  • 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。

  • CAN Aerospace 协议设备扩展总线 ,可接入各种用户设备和传感器等。

  • 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。

  • 方便灵活的航行控制方式,随时随地可从任意航线的任意航点开始飞行。

  • 多种飞行模式:智能无缝压线飞行模式、航点驻留飞行模式、指点驻留飞行模式等。

  • 飞行计划可由多条航线组成,最大容量 100 条航线,支持 KML 航线文件导入。

  • 每条航线可设置 1000 个航点,每个航点可定义 23 项参数和 18 项任务操作。

  • 多边形扫描航线,可定义航线扫描方向、航线间隔、界外余量、转弯方向等。

  • 5 种在线地图:Google 路线图、混合图、卫星图、地形图、Open Street 开放街图。

  • 自定义仪表显示方式,自定义操作按钮和交互窗口。

  • 视频叠加、基站 GPS 、飞行历史回放、飞机失踪位置搜寻等。

  • 多功能专业飞行数据分析软件。

  • 飞行控制软件界面自定义LOGO。

 

 

技术指标

物理参数

 

输入/输出

 

尺寸

:115x65x23mm

PWM输出

:  6 通道

重量

:120g

PPM输出

:12 通道

电气参数

 

PPM输入

:18 通道

电压

:DC 4V~18V

功能接口

 

电流

:220mA@6V

Sin输入

:1 路(18通道)

功耗

:1.32W

Sout输出

:1 路(12通道)

系统精度

 

CAN总线

:1 路(16通道 Aerospace 协议

姿态

俯仰 0.1°/±90°、滚转 0.1°/±180°、航向 0.3°/±180°

RS232-1

:PC通信/数传电台

定位

:2.5m(绝对精度)

RS232-2

:飞行数据记录器/仿真

测量范围

 

电压监测

:2 路(0~30V)

角速度

±300°/s

转速监测

2 路

加速度

±2g / ±8g 双范围

航线/航点

 

气压高度

-1000m~11000m

航线

:100 条(支持多边形扫描航线, KML航线)

空速

0~300km/hr、0~500km/hr 可选

航点

:1000 个/每条航线

GPS接收机

 

定义

:23 项参数/ 18 个任务动作

型号

Ublox MAX-M8Q

在线地图

 

星系

GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo

Google

路线图、混合图、卫星图、地形图

刷新速率

10Hz

Open Street

:开放街图

使用环境

 

飞行数据记录器

 

使用温度

-25°C~+70°C

容量/接口

:8G/USB/高速/外置

 

 

 

控制律组态建模设计软件 CCA Constructor

用户根据控制对象的特性、控制要求和控制目的,使用控制律组态建模软件按需选择功能模块,用鼠标将需要相互关联的功能模块用连线连接,就构成了结构和流程直观清晰的系统应用程序。用户能够快速方便地从理论设计直接进入到实现开发阶段,高效率地完成控制系统的组态建模、系统辨识、动态仿真以及实时系统运行。

 

飞行控制律设计软件拥有丰富的通用和专用功能模块资源、灵活强大的组态编辑功能、算法逻辑校验、在线调试运行和嵌入式半物理仿真系统,兼容多种通信协议、支持多种硬件设备。用户不需要书写任何程序代码,就能够完成飞行器所需的各种复杂功能的工程控制算法设计、调试和仿真。

 

 

A.菜单栏 、B.快捷工具栏、C.工程窗口、D.对象属性栏、E.遥测数据窗口、F.组态建模编辑区、G.功能模块窗口、H.内部信息窗口、I.调试信息窗口、J.命令输入窗口、K.系统状态窗口 、L.数据传送状态栏。

 

 

快捷工具栏:

 

 

工程窗口:

 

 

系统状态窗口:

 

 

功能模块窗口:

 

 

功能模块参数设置案例 :

 

 

 

控制律组态建模案例 :

 

 

 

 

 

某固定翼完整控制律设计案例:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

基于齐格勒—尼科尔斯法则的 PID 参数整定器:

 

 

 

基于 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:

 

 

 

多功能专业飞行数据分析软件:

 

 

 

遥测数据源:

 

 

 

系统连接示意图:

 

 

A.GPS天线、B.飞控电源、C.D舵机、E.SBUS_PPM_PWM转换器、F.遥控接收机、G.舵机电源、H.转速传感器、J.CAN总线传感器、K.飞行数据记录器、L.数传电台、M.空速管 。

 

 

 

飞行控制软件 CCA Control

 

CCA42 飞行控制系统的地面飞行控制软件支持多种地图格式和在线地图,能够规划各种复杂的任务航线,可以个性化设置控制和显示方式、自定义添加控制按钮和交互窗口、方便灵活的实时航行控制、视频画面叠加功能、以及飞行历史回放、飞机失踪位置搜寻等功能。具有适应性广、通用性强、扩展性高、兼容性好的使用特点,系统硬件和控制软件可以一机多用,能够满足无人机种类和应用的多样化要求。

 

软件菜单

 

 

设置菜单

 

 

 

航线规划:使用鼠标右键航点菜单, 添加删除航点、设置航点参数和航线参数 。

航点菜单:

 

 

设置航点参数:

 

 

设置航线参数:

 

 

常规任务航线示例(最多可由100条航线组成):

 

 

扫描航线示例(最多可由100条航线组成):

 

 

多边形扫描航线设置:

 

 

飞行控制界面:

 

 

快捷操作图标按钮:

 

 

自定义操作按钮:

 

 

失踪搜索界面:

 

 

飞行历史回放界面:

 

 

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