摘要：無人機飛控系統(tǒng)的硬件設(shè)計工作中，采用DSP能夠利用較為豐富的指令系統(tǒng)、精確性的計算處理方式、豐富資源優(yōu)勢等，提升無人機飛控系統(tǒng)的硬件運行效果，具有重要作用。在此情況下，無人機飛控系統(tǒng)的硬件設(shè)計過程中，就應(yīng)該積極采用DSP設(shè)計方式，不斷提升相關(guān)的硬件設(shè)計工作科學(xué)性與有效性，為其后續(xù)的運行夯實基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：DSP;無人機飛控系統(tǒng);硬件設(shè)計探討

　　無人機飛控系統(tǒng)的硬件設(shè)計工作中，采用DSP開展設(shè)計工作，可提升整體的設(shè)計水平，因此，在具體的設(shè)計工作中應(yīng)該樹立正確觀念意識，遵循科學(xué)化的硬件設(shè)計工作原則，完善硬件設(shè)計的工作內(nèi)容，保證整體的硬件系統(tǒng)功能與性能符合標準，提升硬件設(shè)計工作的可靠性與有效性。

　　無人機飛控系統(tǒng)分析

　　對于無人機飛控系統(tǒng)而言，主要組成部分為：①地面區(qū)域的監(jiān)控系統(tǒng)，用來開展指揮工作與飛行航行的操作管理工作。②無線電測試遙控的相關(guān)系統(tǒng)，用來處理GPS數(shù)據(jù)信息，傳遞相關(guān)的遙控遙測信息內(nèi)容，在無線數(shù)據(jù)鏈路中的地面監(jiān)控和飛行控制器兩者的中間部分。③飛行控制器系統(tǒng)，主要用來開展傳感檢測工作、航行控制工作、攝像頭云臺的管控工作和數(shù)據(jù)回傳工作等等。對于飛行控制器而言，在實際運行的過程中，能夠有效實現(xiàn)無人機狀態(tài)量的檢測工作任務(wù)，其中涉及到航向角控制信號管理、航行速度控制信號管理、發(fā)動機油門操作信號管理、各項指標信號管理等等，可以確保各方面信號控制和管理工作的科學(xué)性和有效性，獲取相應(yīng)的操作信號、GPS數(shù)據(jù)信息，將無人機運行狀態(tài)的信息，全面輸送到地面的監(jiān)控系統(tǒng)之內(nèi)，保證有效實現(xiàn)相關(guān)的監(jiān)控管理工作。

　　DSP在無人機飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計中的應(yīng)用

　　在無人機飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計工作中，采用DSP應(yīng)該結(jié)合實際情況，有效開展各方面的硬件設(shè)計工作，提升整體的硬件設(shè)計工作質(zhì)量。具體措施為：

　　完善硬件系統(tǒng)設(shè)計框架

　　為確保采用DSP有效開展無人機飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計工作，應(yīng)該完善其中的設(shè)計框架，提升設(shè)計工作的合理性。首先，飛控系統(tǒng)硬件的設(shè)計目的，就是在航行控制的工作中，有效控制無人機的運行姿態(tài)，使得無人機能夠準確按照航線飛行，在此期間，可以針對姿態(tài)航向遙測數(shù)據(jù)信息動態(tài)化采集分析，利用空置率算法數(shù)據(jù)結(jié)算的方式，將控制量的數(shù)據(jù)信息，動態(tài)化輸入到執(zhí)行機構(gòu)，確保無人機飛行的穩(wěn)定性和安全性。

　　其次，采用垂直陀螺儀設(shè)備、磁航向傳感器設(shè)備等，輸出相關(guān)的模擬信號內(nèi)容，使用速度傳感器、高度傳感器與遙控遙測臺等外部的硬件設(shè)備，和微處理器之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效交換，按照數(shù)據(jù)交換需要設(shè)置相關(guān)的通信協(xié)議。在此情況下，為保證飛控系統(tǒng)中硬件具備多串口通信性能，應(yīng)該在其中設(shè)計相對應(yīng)的接口，保證各個接口設(shè)計的合理性，滿足當前的工作標準。對于DSP而言，在實際使用的過程中，和外部傳感器硬件之間的工作電壓存在差異，所以在設(shè)計接口的過程中，應(yīng)該注重接口適用性、標準性的管理，保證接口的有效應(yīng)用[1]。

　　設(shè)計多通道串口通信硬件系統(tǒng)

　　無人機飛控硬件系統(tǒng)中，GPS接收機設(shè)備、空速傳感器設(shè)備、氣壓高度傳感器設(shè)備與地面檢測基礎(chǔ)設(shè)施的對外接口，都屬于串口，而當前所使用的處理器設(shè)備本身智能提供三個串行通信接口，難以滿足設(shè)備的運行需求。在此情況下，就需要開展串口的擴展處理工作，設(shè)計串口的擴展模塊，利用串口擴展芯片對其進行處理，通過單通道、多通道的任務(wù)形式，針對性使用擴展芯片。

　　要求在設(shè)計工作中，有一個串口和GPS接收機設(shè)備相互連接，接受其中的數(shù)據(jù)信息，保證數(shù)據(jù)處理的規(guī)范性。有一個串口和遙控接收器設(shè)備相互連接，用來接受遙控數(shù)據(jù)信息，收集上行通道、飛機狀態(tài)等各種數(shù)據(jù)內(nèi)容，便于開展數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理工作。有一個串口和地面監(jiān)測功能的機械設(shè)備相互連接，用來收集處理各種地面監(jiān)測的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為飛控系統(tǒng)的運行提供幫助。有一個串口在擴展的過程中，和高度傳感器設(shè)備、速度傳感器設(shè)備之間相互銜接，便于處理和管理數(shù)據(jù)信息，保證各方面的工作質(zhì)量[2]。

　　設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換與信號調(diào)理硬件系統(tǒng)

　　基于DSP的無人機飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計的工作中，應(yīng)該重視A/D轉(zhuǎn)換硬件設(shè)計、信號調(diào)理硬件設(shè)計，保證各方面硬件設(shè)計工作符合標準。首先，在設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換硬件的過程中，應(yīng)該重視角速率陀螺儀設(shè)備、磁航向傳感器設(shè)備、垂直陀螺儀設(shè)備的研究和分析，明確具體的電壓特征。在設(shè)計工作中，應(yīng)該要求經(jīng)過信號調(diào)理的相關(guān)模塊進行處置，之后利用協(xié)議接口將數(shù)據(jù)信息輸送到DSP中，由于DSP自身的通道可以滿足精確度的要求，所以無需使用其他的器件。在設(shè)計工作中，應(yīng)該將A/D轉(zhuǎn)換的時間控制在80ns，可以快速開展轉(zhuǎn)換工作，同時將輸入電壓的量程控制在0V到3V之間，內(nèi)部設(shè)置采樣保持電路，可以有效開展模擬量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作。

　　此類飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)信息、高度速度數(shù)據(jù)信息，都屬于飛控系統(tǒng)中的監(jiān)控基礎(chǔ)形式，應(yīng)該結(jié)合監(jiān)控工作需求合理設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換硬件，保證數(shù)據(jù)的有效處理。其次，在設(shè)計信號調(diào)理硬件的工作中，要求具有模擬量輸入輸出通道的良好調(diào)理功能，按照具體的調(diào)理工作要求，設(shè)置二級調(diào)理電路，其中的一級電路是巴特沃斯濾波，二級電路是電平轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，在實際應(yīng)用的過程中，可以確保信號調(diào)理的硬件符合標準，改善相關(guān)硬件的應(yīng)用現(xiàn)狀，不斷提升各方面工作的有效性與合理性，滿足當前的硬件使用需求。

　　無人機技術(shù)論文投稿刊物：《電視技術(shù)》面向電視領(lǐng)域從事系統(tǒng)工程集成、產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)、系統(tǒng)及產(chǎn)品應(yīng)用維護等部門的管理決策人員、研究開發(fā)人員、工程技術(shù)人員、使用維護人員和科研教學(xué)人員。

　　結(jié)語：

　　無人機飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計工作中，采用DSP開展相關(guān)設(shè)計工作，應(yīng)該注重硬件框架的設(shè)置和完善，做好多通道串口通信硬件、A/D轉(zhuǎn)換硬件與信號調(diào)理硬件的設(shè)計工作，提升各方面硬件設(shè)計的科學(xué)性與有效性，打破傳統(tǒng)硬件設(shè)計工作的局限性，彰顯DSP設(shè)計方式的優(yōu)勢和積極作用，提升相關(guān)硬件系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)性與合理性，不再受到傳統(tǒng)硬件設(shè)計方式的局限，可保證無人機飛控系統(tǒng)硬件的有效設(shè)計和完善。

　　參考文獻：

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　　[3]呂俊杰,董浩宸,張海東.基于DSP+FPGA的高精度北斗導(dǎo)航接收機設(shè)計[J].現(xiàn)代信息科技,2019,3(20):54-57,61.

　　作者：張帥牛杰李金圃呼欣章謝洪濤