飞行器数据采集存储系统的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，具体而言，涉及一种飞行器数据采集存储系统。

背景技术：

现有技术中飞行器的各项飞行参数主要是通过飞行器控制系统进行数据的采集，并通过记录仪进行数据的记录储存。飞行器在投入飞行使用之前需要进行飞行器试验，试验过程中需要对飞行器的各项力学参数进行采集、记录存储，以此为后期的飞行器设计和产品的验收提供有利的证据。现有技术中飞行器试验阶段的各项力学参数均通过上述飞行器控制系统进行采集，并通过记录仪进行记录存储，但是这些试验阶段采集并存储的数据只是用于，然而对于对于投入飞行使用后的飞行器来说不再需要，因此现有技术中的飞行器试验阶段的数据对于飞行器控制系统来说是一部分额外的数据采集负担，使得飞行器控制系统的空间体积增大、构造复杂化，不利于后期飞行过程中飞行器控制系统的充分利用。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供飞行器数据采集存储系统，以解决现有技术中飞行器飞行试验阶段数据采集会增加飞行器控制系统数据采集负担问题。

为了实现上述目的，本实用新型飞行器数据采集存储系统，包括中央处理器、与中央处理器相连的三轴500g冲击传感器、三轴1000g冲击传感器、三轴过载传感器、三轴振动传感器、飞行器控制系统、温度传感器、存储模块以及供电模块；

所述三轴500g冲击传感器安装于飞行器尾部，通过第一3路运算放大器、第一3路ad与中央处理器相连；

所述三轴1000g冲击传感器安装于飞行器头部，通过第二3路运算放大器、第二3路ad与中央处理器相连；

所述三轴过载传感器安装于飞行器压力中心，通过第三3路运算放大器、第三3路ad与中央处理器相连；

所述三轴振动传感器安装于飞行器尾部，通过第四3路运算放大器、第四3路ad与中央处理器相连。

本实用新型飞行器数据采集存储系统可以同时采集外部多个力学传感器，冲击传感器、过载传感器、振动传感器、外部电源电压参数，具有高速采样率、存储时间长、功耗低、下载数据快、结构强度高特点，为无人机设计前期采集各种力学环境参数做好准备，为后期的设计工作提供技术支持和产品验收作为参考依据。这些数据采集不会额外增加飞行器原有控制系统的数据处理负担，减轻控制系统结构复杂度，减小控制系统的体积空间。

进一步地，飞行器控制系统包括通过第一rs-422驱动模块与中央处理器相连的遥测、遥控模块，通过第二rs-422驱动模块与中央处理器相连的地测模块以及通过usb驱动模块与中央处理器相连的计算机。

进一步地，所述第一rs-422驱动模块通过第一uart接口与中央处理器相连，第二rs-422驱动模块通过第二uart接口与中央处理器相连。

进一步地，所述中央处理器的型号为stm32f427zit6。

进一步地，所述存储模块包括第一flash存储器、第二flash存储器，所述flash存储器为nand-flash存储器。

进一步地，所述三轴500g冲击传感器、三轴1000g冲击传感器的型号为mss3070三轴冲击传感器。

进一步地，所述三轴过载传感器型号为ms03070三轴过载传感器。

进一步地，所述三轴振动传感器的型号为msv3070三轴过载传感器。

进一步地，所述供电模块包括电源、与电源连接的电池、与电池相连的充电电路，所述电源、充电电路均连接外部电源。

进一步地，所述温度传感器通过spi接口与中央处理器相连。

可见，本实用新型可以同时采集外部接口的所有传感器数据并存储，将采集到的数据进行存储和分析，为后期无人机设计、性能指标验收提供参考依据，通过分析采集的数据是否满足后期使用要求。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型飞行器数据采集存储系统一种的示意图。

图2为本实用新型中传感器在飞行器上的安装位置结构示意图。

上述附图中的有关标记为：

1：中央处理器；

2：三轴1000g冲击传感器；

21：第一3路运算放大器；

22：第一3路ad；

3：三轴500g冲击传感器；

31：第二3路运算放大器；

32：第二3路ad；

4：三轴过载传感器；

41：第三3路运算放大器；

42：第三3路ad；

5：三轴振动传感器；

51：第四3路运算放大器；

52：第四3路ad；

61：第一flash存储器；

62：第二flash存储器；

71：温度传感器；

72：spi接口；

81：电源；

82：电池；

83：充电电路；

91：第一uart接口；

92：第一rs-422驱动模块；

93：遥测、遥控模块；

101：第二uart接口；

102：第二rs-422驱动模块；

103：地测模块；

111：usb驱动模块；

112：计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

关于本实用新型中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“三轴1000g冲击传感器”表示监测机首受到的冲击力。术语“三轴500g冲击传感器”表示监测机尾到的冲击力。“遥测、遥控模块”表示飞控数据的传输通道。“地测模块”表示地面读取数据通道。

飞行器数据采集存储系统，包括中央处理器1、与中央处理器1相连的三轴500g冲击传感器3、三轴1000g冲击传感器2、三轴过载传感器4、三轴振动传感器5、飞行器控制系统、温度传感器71、存储模块以及供电模块；

所述三轴500g冲击传感器3安装于飞行器尾部，通过第一3路运算放大器21、第一3路ad22与中央处理器1相连；

所述三轴1000g冲击传感器2安装于飞行器头部，通过第二3路运算放大器31、第二3路ad32与中央处理器1相连；

所述三轴过载传感器4安装于飞行器压力中心，通过第三3路运算放大器41、第三3路ad42与中央处理器1相连；

所述三轴振动传感器5安装于飞行器尾部，通过第四3路运算放大器51、第四3路ad52与中央处理器1相连。

飞行器控制系统包括通过第一rs-422驱动模块92与中央处理器1相连的遥测、遥控模块93，通过第二rs-422驱动模块与中央处理器1相连的地测模块103以及通过usb驱动模块111与中央处理器1相连的计算机112。

所述第一rs-422驱动模块92通过第一uart接口91与中央处理器1相连、第二rs-422驱动模块102通过第二uart接口101与中央处理器1相连。

所述中央处理器1的型号为stm32f427zit6。

所述存储模块包括第一flash存储器61、第二flash存储器62，所述flash存储器为nand-flash存储器。

所述三轴500g冲击传感器3、三轴1000g冲击传感器2的型号为mss3070三轴冲击传感器。

所述三轴过载传感器4型号为ms03070三轴过载传感器4。

所述三轴振动传感器5的型号为msv3070三轴过载传感器4。

所述供电模块包括电源81、与电源81连接的电池82、与电池82相连的充电电路83，所述电源81、充电电路83均连接外部电源。

所述温度传感器71通过spi接口72与中央处理器1相连。

如图1所示，包括中央处理器1、与中央处理器1相连的三轴500g冲击传感器3、三轴1000g冲击传感器2、三轴过载传感器4、三轴振动传感器5、飞行器控制系统、温度传感器71、存储模块以及供电模块；所述供电模块包括电源81、与电源81连接的电池82、与电池82相连的充电电路83，所述电源81、充电电路83均连接外部电源。所述温度传感器71通过spi接口72与中央处理器1相连。

结合图1和图2所示，所述三轴500g冲击传感器3安装于飞行器尾部121，通过第一3路运算放大器21、第一3路ad22与中央处理器1相连；所述三轴1000g冲击传感器2安装于飞行器头部123，通过第二3路运算放大器31、第二3路ad32与中央处理器1相连；所述三轴过载传感器4安装于飞行器压力中心122，通过第三3路运算放大器41、第三3路ad42与中央处理器1相连；所述三轴振动传感器5安装于飞行器尾部121，通过第四3路运算放大器51、第四3路ad52与中央处理器1相连。所述第一rs-422驱动模块92通过第一uart接口91与中央处理器1相连、第二rs-422驱动模块102通过第二uart接口101与中央处理器1相连。飞行器控制系统包括通过第一rs-422驱动模块92与中央处理器1相连的遥测、遥控模块93，通过第二rs-422驱动模块与中央处理器1相连的地测模块103以及通过usb驱动模块111与中央处理器1相连的计算机112。

优选所述中央处理器1的型号为stm32f427zit6所述存储模块包括第一flash存储器61、第二flash存储器62，所述flash存储器为nand-flash存储器。所述三轴500g冲击传感器3、三轴1000g冲击传感器2的型号为mss3070三轴冲击传感器。所述三轴过载传感器4型号为ms03070三轴过载传感器4。所述三轴振动传感器5的型号为msv3070三轴过载传感器4。

其中，三轴冲击传感器安装在受冲击力最大的部位，飞行器要求测量弹射时和着地时的冲击力，所以三轴冲击传感器安装在飞行器的头部和尾部。弹射时尾部受力最大，着地时头部受力最大。因此将所述三轴500g冲击传感器3，所述三轴1000g冲击传感器2安装于飞行器头部。以此记录飞行器在试验阶段的力学参数数据。

三轴振动传感器安装在飞行器振动源最大的部位，即飞行器动力和舵机所在的尾部，其振动最大。因此所述三轴振动传感器5安装于飞行器尾部。

三轴过载传感器安装在飞行器的压力中心，这样飞行器姿态变动时，飞行器的变动轴和三轴过载传感器的中心重合。因此将三轴过载传感器4安装在飞行器压力中心123。

以下通过本实用新型在无人机上的应用对本实用新型作进一步说明。将三轴500g冲击传感器3、三轴1000g冲击传感器2、三轴过载传感器4、三轴振动传感器5分别安装在无人机上对应的需要测试部位的位置，其它模块安装在无人机控制舱内，再将各个力学传感器通过线缆连接到中央处理器，无人机安装在发射架或者弹射架上，在弹射或者发射瞬间，中央处理器可以瞬间采集到各个力学传感器的参数值并存储。

通过外部控制指令，发给中央处理器，启动或关闭数据采集、数据存储记录功能，从而达到功能切换和实时的效果，节约大量的数据处理空间能力，使得本实用新型的数据采集以及存储性能发挥到极致，将所有的原始数据采集并存储在第一flash存储器的同时也通过第二flash存储器62做备份的存储，避免注存储模块损坏无法搜集到原始数据，下载速率高达1.2mbyte/s，能够节约一定的下载时间，避免长时间处于下载状态。

通过中央处理器采集到的外部力学传感器、外部和内部的电源电压的数值，将这些原始数据进行存储和备份，通过下载后的原始数据分析，为后期的无人机设计和产品的验收提供有利出参考依据。

本实用新型飞行器数据采集存储系统可以同时采集外部多个力学传感器，冲击传感器、过载传感器、振动传感器、外部电源电压参数，具有高速采样率、存储时间长、功耗低、下载数据快、结构强度高特点，为无人机设计前期采集各种力学环境参数做好准备，为后期的设计工作提供技术支持和产品验收作为参考依据。这些数据采集不会额外增加飞行器原有控制系统的数据处理负担，减轻控制系统结构复杂度，减小控制系统的体积空间。

以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。