一种车载系留多旋翼控制系统架构及控制方法
专利汇可以提供一种车载系留多旋翼控制系统架构及控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种新型车载系留多旋翼控制系统架构和控制方法，在系统架构中摈弃了用自驾做 飞行器 控制中心的传统概念，在空 中子 系统中把传统自驾当作一个和其他外设等同的智能模 块 ，并与地面子系统通过有线通信组成强大的双 微处理器 协调控制系统，利用功能单一价格低廉却成熟稳定的传统非系留用多旋翼自驾，同系留中已有的恒张 力 收放线、地面站和车载机械设备、双遥控接收机链路传输优选仲裁等传统控制技术，以及多维力 传感器 测量设备统一协调闭环控制，同时还实现系留线缆多维受力传感器测量系留线缆倾斜 角 推算飞行器距离放线轮的偏离方位和偏离量大小的方法，在精准自主 起飞 和降落时有效解决了 现有技术 中的不足和弊病。，下面是一种车载系留多旋翼控制系统架构及控制方法专利的具体信息内容。
1.一种车载系留多旋翼控制系统架构，其特征在于：
所述车载系留多旋翼控制系统架构，分为空中子系统(1)和地面子系统(2)两大部分，它们之间通过有线通信介质(15)相连接；
其中，空中子系统(1)包括：空中综合控制器(10)、机上电源(11)、机载备用遥控接收机(12)、多旋翼飞行器自动驾驶仪(13)、机载通信模块(14)、有线通信介质(15)和系留线缆多维受力传感器(16)组成；
所述的空中综合控制器(10)，包括机载机壳(100)和装在它里边的机载电路板(101)；
所述的机载电路板(101)，是一块(或多块通过接插件相连的)PCB电路板，PCB板上包括以下电路：微处理器Α(102)和它内部固化的机载控制固件(103)、机上板载电源(104)、机上遥控输入口(105)、机上遥控输出口(106)、机上第一串口(107)、机上第二串口(108)和机上传感器接口(109)；
其中，地面子系统(2)包括：地面综合控制器(20)、地面电源(21)、线轮伺服电机驱动器(22)、滑环连接器(23)、地面通信模块(24)、地面站及车载控制器(25)、地面遥控接收机(26)、系留线缆张力传感器(27)组成；
所述的地面综合控制器(20)，包括地面机壳(200)和装在它里边的地面电路板(201)；
所述的地面电路板(201)，是一块(或多块通过接插件相连的)PCB电路板，PCB板上包括以下电路：微处理器Β(202)和它内部固化的地面控制固件(203)、地面板载电源(204)、地面第一串口(205)、地面第二串口(206)、地面第三串口(207)、地面遥控输入口(208)和地面传感器接口(209)；
上面所述电路板上的与微处理器Α(102)或微处理器Β(202)直接相连接的各接口电路部件，也可能集成到所述微处理器芯片的内部而实现同样的接口功能；
所述的地面机壳(200) 和机载机壳(100)， 在不影响系统性能下也可以做成开放式的固定架或省略;
所述的系留线缆多维受力传感器(16)，它是一个三维拉力传感器及其配套变送器的组合，它的静态固定基座刚性连接在多旋翼飞行器的底部，而测力端与系留线缆连接器件刚性连接在一起，从而在系留线缆有一定张力绷紧时，此拉力传感器相互垂直的几个力分量的比例关系可以计算出系留线缆受力的矢量方向，空中综合控制器(10)通过它感知系留线缆在空间的方位角从而提供一种在飞行高度低于线缆倾斜敏感高度Hj时测量飞行器和地面系留点偏移方位和偏移大小的手段；
所述的系留线缆张力传感器(27)，它是一个线绳张力传感器及其配套变送器的组合，它安装在地面系留缆线轮前端用来测量系留线缆的实时张力，地面综合控制器(20)通过它感知系留缆绳的绷紧程度；
所述的线轮伺服电机驱动器(22)，它是一个具有串行通信接口的智能伺服电机控制驱动器，可以根据串口通信协议接受对伺服电机的参数设置和实时控制，地面综合控制器(20)通过它实时控制线轮的收放方向、速度和转矩。
2.根据权利要求1所述的车载系留多旋翼控制系统架构，其特征在于：
所述的系统架构中各部件间电(或光)信号连接关系是：
在机载电路板(101)上，机上板载电源(104)、机上遥控输入口(105)、机上遥控输出口(106)、机上第一串口(107)、机上第二串口(108)、机上传感器接口(109)分别与微处理器Α(102)相电路连接;
在地面电路板(201)上，地面板载电源(204)、地面第一串口(205)、地面第二串口(206)、地面第三串口(207)、地面遥控输入口(208)和地面传感器接口(209)分别与微处理器Β(202)相电路连接;
在空中子系统(1)中，系留线缆多维受力传感器(16)和机上传感器接口(109)相连接；
机上电源(11)和机上板载电源(104)相连接；机载备用遥控接收机(12)和机上遥控输入口(105)相连接；多旋翼飞行器自动驾驶仪(13)分别和机上遥控输出口(106)、机上第一串口(107)相连接；机载通信模块(14) 和机上第二串口(108)相连接；
在地面子系统(2)中，线轮伺服电机驱动器(22)和地面第一串口(205)相连接；地面电源(21)和地面板载电源(204)相连接；地面光端机(24)和地面第二串口(206)相连接；地面站及车载控制器(25)和地面第三串口(207)相连接；地面遥控接收机(26)和地面遥控输入口(208)相连接；系留线缆张力传感器(27)和地面传感器接口(209)相连接；
除了以上电信号连接关系外，地面通信模块(24)还经由滑环连接器(23)连接有线通信介质(15)的地面端，有线通信介质(15)的空中端连接机载通信模块(14)，从而完成连接空中子系统(1)和地面子系统(2)的有线通信链路。
3.根据权利要求1或2所述的车载系留多旋翼控制系统架构，其特征在于：
所述的多旋翼飞行器自动驾驶仪(13)，它是一个具有遥控接口和串行通讯接口，具有自主定点悬停能力的通用多旋翼自动驾驶仪，但它的遥控接口不是直接接遥控接收机，而是通过机上遥控输出口(106)接收空中综合控制器(10)的遥控指令，它的串行通讯接口不是通过类似数传电台等远程通信设备接地面站，而是通过连接机上第一串口(107)与空中综合控制器(10)的微处理器Α(102)双向交互信息，这种连接结构使得空中综合控制器(10)可以完全替代人工自动的控制多旋翼飞行器自动驾驶仪(13)，也可以完全透明的转发人工控制指令和反馈信息。
4.根据权利要求1或2所述的车载系留多旋翼控制系统架构，其特征在于：
所述的地面遥控接收机(26)和机载备用遥控接收机(12)，是通用的无人机无线遥控接收机，这两个接收机使用相同或兼容的型号，使得两者可以同时和同一个遥控器对频同时接收遥控指令；
机载备用遥控接收机(12)通过与其连接的机上遥控输入口(105)将其接收的遥控指令传送给微处理器Α(102)；
地面遥控接收机(26)通过与其连接的地面遥控输入口(208)将其接收的遥控指令传送给微处理器Β(202)，并由微处理器Β(202)将其打包到有线通信传送的数据包内转发到微处理器Α(102)；
微处理器Α(102)通过上述电路连接关系同时取得经两路不同传输信道接收的同一遥控指令并对其优选后进一步处理。
5.根据权利要求3所述的车载系留多旋翼控制系统架构，其特征在于：
所述的地面遥控接收机(26)和机载备用遥控接收机(12)，是通用的无人机无线遥控接收机，这两个接收机使用相同或兼容的型号，使得两者可以同时和同一个遥控器对频同时接收遥控指令；
机载备用遥控接收机(12)通过与其连接的机上遥控输入口(105)将其接收的遥控指令传送给微处理器Α(102)；
地面遥控接收机(26)通过与其连接的地面遥控输入口(208)将其接收的遥控指令传送给微处理器Β(202)，并由微处理器Β(202)将其打包到有线通信传送的数据包内转发到微处理器Α(102)；
微处理器Α(102)通过上述电路连接关系同时取得经两路不同传输信道接收的同一遥控指令并对其优选后进一步处理。
6.一种车载系留多旋翼控制系统控制方法，其特征在于：
所述的车载系留多旋翼控制系统中的多旋翼飞行器自动驾驶仪(13)本身不需有控制系留多旋翼跟随车辆飞行和自主精准起飞、降落并同步自动收放系留线缆的功能，上述功能是由空中综合控制器(10)通过自动驾驶仪(13)上的串口和遥控口与其通信并智能控制它，同时通过有线通信与地面综合控制器(20)实时通信协同合作实现的，具体控制方法是：
空中综合控制器(10)有手动模式、自动模式和地面站模式三种工作模式，在自动模式下又分为自主起飞、自主降落、自动跟随和地面静止等四种工作状态，上述工作模式和工作状态可通过监视遥控输入的两个既定通道的值由遥控器设定：遥控器上的一个三档开关K1对应通道用于切换手动模式、自动模式和地面站模式，另一个三档开关K2对应通道用于切换自主起飞、自主降落和自动跟随工作状态(地面静止状态是在系统上电初始化完成或自主降落完成后自动进入），只有在K1为自动模式时K2才起作用，并且在飞行器正在空中飞行时切换到自主起飞无效，正在地面静止状态时切换到自主降落无效，在丢失遥控信号时默认K1在地面站模式；
在所述的手动模式下，微处理器Α(102)透明的转发仲裁优选后的遥控指令到自动驾驶仪(13)，透明的双向转发地面站到自动驾驶仪(13)的通信数据，从而实现纯手动的人工操控系留飞行器，此时地面综合控制器(20)根据系留线缆张力传感器(27)的值按恒定张力控制算法同步的收放线缆；
在所述的地面站模式下，微处理器Β(202)用接收自地面站摇杆的横滚、俯仰、偏航和油门通道的数据替代地面遥控接收机(26)的相应通道数据通过有线通信发送给微处理器Α(102)并直接透明转发到自动驾驶仪(13)，从而实现用地面站摇杆纯手动的人工操控系留飞行器，其他同手动模式；
在所述的自动模式下，微处理器Α(102)按一定周期动态查询三档开关K2对应通道的状态值，当发现本次查询的状态值与上次查询不同时，就切换进入本次查询值对应的工作状态；
在所述的自动模式下，微处理器Α(102)把自己仿真为一个地面站通过串口与多旋翼飞行器自动驾驶仪(13)双向交换数据，取得当前自驾状态并发送诸如设置目标高度、目标位置、设置切换航点、返航等地面站控制指令且接收结果数据反馈，，同时还把自己仿真为一个遥控接收机，向自动驾驶仪(13)的遥控接收口发送根据一定算法自动生成的遥控指令实现小范围内对飞行器位置姿态的微调，从而实现控制飞行器的跟随车辆飞行和自主精准起飞、降落；
在由微处理器Α(102)进行高度和位置跟随控制的同时，由微处理器Β(202)根据系留线缆张力传感器(27)采集的数据，使用传统的恒张力控制算法，控制线轮同步收放线，使系留缆线绷紧并维持一定张力。
7.根据权利要求6所述的车载系留多旋翼控制系统控制方法，其特征在于：
进入自动跟随工作状态的流程和控制方法是：
如果是自主起飞或自主降落未完成而通过切换K2提前进入，则捕获当前高度作为新的飞行目标高度，中止原来起飞或降落流程提前转入自动跟随工作状态；
在自动跟随工作状态其飞行高度控制方法是：
自动驾驶仪(13)保持在自主悬停的工作模式，由自动驾驶仪(13)自动维持飞行器在飞行目标高度悬停，微处理器Α(102)监测反馈回的实际高度值，当发现实际高度与飞行目标高度偏差超过既定值后微调油门遥控量进行修正；
其位置跟随控制方法是：
在实际飞行高度大于线缆倾斜敏感高度Hj时，主要使用传统的卫星定位跟踪办法，即每隔一定周期通过地面站及车载控制器(25)取得车的卫星定位坐标并经由微处理器Β(202)由有线通信信道传给微处理器Α(102)，作为飞行器的新目标位置，而从自驾取得的飞行器当前卫星定位坐标为起始位置，由微处理器Α(102)按传统算法解算出横滚和俯仰应给的遥控量，控制飞行器在保持高度情况下向车的位置移动；
在实际飞行高度不大于线缆倾斜敏感高度Hj时，主要使用线缆倾斜判断对飞行器水平位置进行调整，这时通过系留线缆多维受力传感器(16)采集的信息计算判断系留缆的倾斜方向和水平方向力的相对大小，根据在实验中实际测得的经验数值调整遥控输出的俯仰、横滚通道的控制量，控制飞行器向系留线缆倾斜减小的方向移动，宏观效果上看就像飞行器被系留线缆拖拽着跟随车飞。
8.根据权利要求6或7所述的车载系留多旋翼控制系统控制方法，其特征在于：
进入自主起飞工作状态的流程和控制方法是：
先判断是否从地面静止状态进入的，如果不是就直接返回原工作状态，如果是就向地面站及车载控制器(25)发指令进行起飞前的车载设备初始化化并取得起飞点坐标、飞行目标高度、默认上升速率等起飞参数，同时与自动驾驶仪(13)通信取得卫星定位状况等参数；
在车载设备和自驾都满足起飞条件后，向自动驾驶仪(13)发遥控指令解锁，并切换到自主悬停模式，然后逐渐加大油门，使飞行器起飞，并根据反馈回的高度和上升速率动态调节油门量保持飞行器平稳上升，同时通过线轮伺服电机驱动器(22)控制线轮同步放线，并使线缆绷紧保持放线张力Ff，同时通过系留线缆多维受力传感器(16)采集的信息计算判断系留缆的垂直程度，如果倾斜太大则微调遥控输出的俯仰或横滚通道值使飞行器微调悬停水平位置使其垂直；
在监测到飞行器上升超过线缆倾斜敏感高度Hj后，关闭线缆倾斜判断对飞行器水平位置的微调，在监测到飞行器上升到既定的飞行目标高度后，控制线轮停止放线，同时微调油门的大小，使系留缆线绷紧并维持悬停张力Fx，待飞行器悬停稳定后完成自主起飞，切换到自动跟随工作状态。
9.根据权利要求6或7所述的车载系留多旋翼控制系统控制方法，其特征在于：
进入自主降落工作状态的流程和控制方法是：
先判断是否从地面静止状态进入的，如果是就仍然保持地面静止状态不变，否则就向地面站及车载控制器(25)发指令进行降落前的车载设备准备并取得降落点坐标、降落点高程、默认下降速率等降落参数；
在车载设备满足自动降落条件后，向自动驾驶仪(13)发遥控指令逐渐减小油门，使飞行器下降，并根据反馈回的高度和下降速率动态调节油门量保持飞行器平稳回落，同时通过线轮伺服电机驱动器(22)控制线轮同步收线，此时线缆仍保持悬停张力Fx；
在监测到飞行器下降到低于线缆倾斜敏感高度Hj后，开启线缆倾斜判断对飞行器水平位置的微调，并使线缆进一步绷紧保持收线张力Fs，同时通过系留线缆多维受力传感器(16)采集的信息计算判断系留缆的垂直程度，如果倾斜太大则微调遥控输出的俯仰或横滚通道值使飞行器微调悬停水平位置使其垂直；
在尽力保持线缆垂直的情况下继续微调油门控制飞行器按设定下降速率降低高度，直到检测到下降速率持续为零，并且车载设备发出着陆到位反馈后，向自动驾驶仪(13)发遥控指令收油停桨加锁完成自主降落，切换到地面静止状态。
10.根据权利要求9所述的车载系留多旋翼控制系统控制方法，其特征在于：
进入自主起飞工作状态的流程和控制方法是：
先判断是否从地面静止状态进入的，如果不是就直接返回原工作状态，如果是就向地面站及车载控制器(25)发指令进行起飞前的车载设备初始化化并取得起飞点坐标、飞行目标高度、默认上升速率等起飞参数，同时与自动驾驶仪(13)通信取得卫星定位状况等参数；
在车载设备和自驾都满足起飞条件后，向自动驾驶仪(13)发遥控指令解锁，并切换到自主悬停模式，然后逐渐加大油门，使飞行器起飞，并根据反馈回的高度和上升速率动态调节油门量保持飞行器平稳上升，同时通过线轮伺服电机驱动器(22)控制线轮同步放线，并使线缆绷紧保持放线张力Ff，同时通过系留线缆多维受力传感器(16)采集的信息计算判断系留缆的垂直程度，如果倾斜太大则微调遥控输出的俯仰或横滚通道值使飞行器微调悬停水平位置使其垂直；
在监测到飞行器上升超过线缆倾斜敏感高度Hj后，关闭线缆倾斜判断对飞行器水平位置的微调，在监测到飞行器上升到既定的飞行目标高度后，控制线轮停止放线，同时微调油门的大小，使系留缆线绷紧并维持悬停张力Fx，待飞行器悬停稳定后完成自主起飞，切换到自动跟随工作状态。
一种车载系留多旋翼控制系统架构及控制方法
技术领域
背景技术
发明内容
它定义了系统中手动模式、自动模式和地面站模式三种工作模式，在自动模式中又定义了自主起飞、自主降落、自动跟随和地面静止等四种工作状态，并在不同工作模式和工作状态采用不同的控制策略和方法，简洁高效的克服了上述已有技术中的不足，实现了本发明的目的。
图2是本发明的详细示意图，是图1的更直观精细的表达；各标号所代表的部件和图1是一样的；
在图1、图2中，各标号所代表的部件是：
1 空中子系统； 10 空中综合控制器； 11 机上电源；
12 机载备用遥控接收机； 13 多旋翼飞行器自动驾驶仪； 14 机载通信模块；
15 有线通信介质； 16 系留线缆多维受力传感器；
100 机载机壳 ； 101 机载电路板； 102 微处理器Α;
103 机载控制固件； 104 机上板载电源； 105 机上遥控输入口；
106 机上遥控输出口； 107 机上第一串口； 108 机上第二串口；
109 机上传感器接口；
2 地面子系统； 20 地面综合控制器； 21 地面电源；
22 线轮伺服电机驱动器； 23 滑环连接器； 24 地面通信模块；
25 地面站及车载控制器； 26 地面遥控接收机； 27 系留线缆张力传感器；
200 地面机壳 ； 201 地面电路板； 202 微处理器Β；
203 地面控制固件； 204 地面板载电源； 205 地面第一串口；
206 地面第二串口； 207 地面第三串口； 208 地面遥控输入口；
209 地面传感器接口。
所述的机载电路板101，是一块(或多块通过接插件相连的)PCB电路板，PCB板上包括以下电路：微处理器Α102 和它内部固化的机载控制固件103 、机上板载电源104 、机上遥控输入口105 、机上遥控输出口106 、机上第一串口107 、机上第二串口108 和机上传感器接口109 。
所述的地面电路板201，是一块(或多块通过接插件相连的)PCB电路板，PCB板上包括以下电路：微处理器Β 202 和它内部固化的地面控制固件203 、地面板载电源204 、地面第一串口205 、地面第二串口206 、地面第三串口207 、地面遥控输入口208 和地面传感器接口209 。
所述的地面机壳200 和机载机壳100， 在不影响系统性能下也可以做成开放式的固定架或省略。
附图图2或图1中所述的系留线缆多维受力传感器16，它是一个三维拉力传感器及其配套变送器的组合，它的静态固定基座刚性连接在多旋翼飞行器的底部，而测力端与系留线缆连接器件刚性连接在一起，从而在系留线缆有一定张力绷紧时，此拉力传感器相互垂直的几个力分量的比例关系可以计算出系留线缆受力的矢量方向，空中综合控制器10 通过它感知系留线缆在空间的方位角从而提供一种在飞行高度低于线缆倾斜敏感高度Hj时测量飞行器和地面系留点偏移方位和偏移大小的手段；
在线缆绷紧到一定程度时，线缆受力的矢量方向可以看作是线缆在空间的倾斜角度，而飞行器距离线轮放线器的高度是可以实时测量得到的，因为系留线缆多维受力传感器16与飞行器是刚性固连，它的x,y,z三个坐标轴和飞行器的姿态是固定的已知关系，特别是当飞行器悬停时可看成俯仰角和横滚角都基本为0，偏航角也可以通过自动驾驶仪上的磁罗盘等传感器得到，因此通过简单的空间几何关系运算，就可计算出飞行器距离放线轮的偏离方位和偏离量大小。
地面遥控接收机26通过与其连接的地面遥控输入口208将其接收的遥控指令传送给微处理器Β202 ，并由微处理器Β202 将其打包到有线通信传送的数据包内转发到微处理器Α102 ；
微处理器Α102通过上述电路连接关系同时取得经两路不同传输信道接收的同一遥控指令并对其优选后进一步处理。
在由微处理器Α102进行高度和位置跟随控制的同时，由微处理器Β202根据系留线缆张力传感器27采集的数据，使用传统的恒张力控制算法，控制线轮同步收放线，使系留缆线绷紧并维持一定张力。
在车载设备和自驾都满足起飞条件后，向自动驾驶仪13发遥控指令解锁，并切换到自主悬停模式，然后逐渐加大油门，使飞行器起飞，并根据反馈回的高度和上升速率动态调节油门量保持飞行器平稳上升，同时通过线轮伺服电机驱动器22控制线轮同步放线，并使线缆绷紧保持放线张力Ff，同时通过系留线缆多维受力传感器16采集的信息计算判断系留缆的垂直程度，如果倾斜太大则微调遥控输出的俯仰或横滚通道值使飞行器微调悬停水平位置使其垂直；
在监测到飞行器上升超过线缆倾斜敏感高度Hj后，关闭线缆倾斜判断对飞行器水平位置的微调，在监测到飞行器上升到既定的飞行目标高度后，控制线轮停止放线，同时微调油门的大小，使系留缆线绷紧并维持悬停张力Fx，待飞行器悬停稳定后完成自主起飞，切换到自动跟随工作状态。
在车载设备满足自动降落条件后，向自动驾驶仪13发遥控指令逐渐减小油门，使飞行器下降，并根据反馈回的高度和下降速率动态调节油门量保持飞行器平稳回落，同时通过线轮伺服电机驱动器22控制线轮同步收线，此时线缆仍保持悬停张力Fx；
在监测到飞行器下降到低于线缆倾斜敏感高度Hj后，开启线缆倾斜判断对飞行器水平位置的微调，并使线缆进一步绷紧保持收线张力Fs，同时通过系留线缆多维受力传感器16采集的信息计算判断系留缆的垂直程度，如果倾斜太大则微调遥控输出的俯仰或横滚通道值使飞行器微调悬停水平位置使其垂直；
在尽力保持线缆垂直的情况下继续微调油门控制飞行器按设定下降速率降低高度，直到检测到下降速率持续为零，并且车载设备发出着陆到位反馈后，向自动驾驶仪13发遥控指令收油停桨加锁完成自主降落，切换到地面静止状态。
在自动跟随工作状态其飞行高度控制方法是：
自动驾驶仪13保持在自主悬停的工作模式，由自动驾驶仪13自动维持飞行器在飞行目标高度悬停，微处理器Α 102监测反馈回的实际高度值，当发现实际高度与飞行目标高度偏差超过既定值后微调油门遥控量进行修正；
其位置跟随控制方法是：
在实际飞行高度大于线缆倾斜敏感高度Hj时，主要使用传统的卫星定位跟踪办法，即每隔一定周期通过地面站及车载控制器25取得车的卫星定位坐标并经由微处理器Β 202由有线通信信道传给微处理器Α 102，作为飞行器的新目标位置，而从自驾取得的飞行器当前卫星定位坐标为起始位置，由微处理器Α 102按传统算法解算出横滚和俯仰应给的遥控量，控制飞行器在保持高度情况下向车的位置移动；
在实际飞行高度不大于线缆倾斜敏感高度Hj时，主要使用线缆倾斜判断对飞行器水平位置进行调整，这时通过系留线缆多维受力传感器16采集的信息计算判断系留缆的倾斜方向和水平方向力的相对大小，根据在实验中实际测得的经验数值调整遥控输出的俯仰、横滚通道的控制量，控制飞行器向系留线缆倾斜减小的方向移动，宏观效果上看就像飞行器被系留线缆拖拽着跟随车飞。
CPU板主要由一片ARMCortexM4微处理器STM32F405RGT6及其外围电路和AD采集前端电路、串口电平变换电路组成，其中STM32F405RGT6芯片作为微处理器Α 102，而机载控制固件103就是用keil C编写的控制程序代码，它编译后固化在这个芯片内部FLASH存储器中；
机上第一串口107 使用这芯片的USART0，再外扩一片SP3232变换为RS232电平；机上第二串口108 直接使用这芯片的USART1用TTL电平信号；机上遥控输出口106 使用这芯片的UART5的TxD输出端口，外扩一个三极管反相器用来输出Sbus信号；机上遥控输入口105 使用这芯片的UART4的RxD输入口，外扩一个三极管反相器用来输入Sbus信号；机上传感器接口109 使用这芯片的AD0上的3路分时输入AD接口，通过外扩一片LM324运放芯片进行模拟信号输入调理，以输入3路0-5V的传感器信号；
机上电源11使用一片BCM384F120T300大功率比例降压隔离电源模块，直接把系留电缆上的400V直流高压降为12V，可提供300W功率，为整个空中子系统和机载载荷供电；
系留线缆多维受力传感器16是直接从厂家定制的一种三维拉力传感器，它是铝合计圆柱形，参数指标是：
量程： Fz 20kg, Fx 10kg, Fy 10kg; 线性度： 0.1%F*S;
灵敏度： >1.0mv/V； 交感误差： <0.3%F*S;
重复误差：正负0.1%F*S； 温漂系数： 正负0.05%F*S/10度；
这个三维拉力传感器使用配套定制的变送器，输出为3路0-5V的模拟信号；
多旋翼飞行器自动驾驶仪13 在本具体案列中选用某款型号为X4V2的入门级通用多旋翼自驾；
机载备用遥控接收机12 选用一款DSSS&HFSS双跳频的无线遥控航模接收机，型号为RD9S，使用其兼容Sbus的接口通道输出遥控信号，配套的遥控器型号为AT9S ；
在地面子系统2 中，地面电路板201 也是电源板和CPU板两块PCB板，呈上下两层叠放使用插针接插件连接，电源板上是由3片TPS5430及其电感等外围器件，组成3路DC/DC开关电源，分别提供3.3V、5V和9V直流电，这些电路组成系统中的地面板载电源204;
CPU板也是由一片ARM CortexM4微处理器STM32F405RGT6 及其外围电路和AD采集前端电路、串口电平变换电路组成，其中STM32F405RGT6芯片作为微处理器Β 202，而地面控制固件203就是用keil C编写的控制程序代码，它编译后固化在这个芯片内部FLASH存储器中；地面第一串口205 使用这芯片的USART0，再外扩一片SP3232变换为RS232电平；地面第二串口206 直接使用这芯片的USART1用TTL电平信号；地面第三串口207 直接使用这芯片的USART2，再外扩一片SP3232变换为RS232电平；地面遥控输入口208 使用这芯片的UART4的RxD输入口，外扩一个三极管反相器用来输入Sbus信号；地面传感器接口209 使用这芯片的AD0上的1路分时输入AD接口，通过外扩一片LM324运放芯片进行模拟信号输入调理，以输入1路0-5V的传感器信号；
地面电源21 使用一片BCM384F120T300大功率比例降压隔离电源模块，直接从接系留电缆前的400V直流高压降为12V，可提供300W功率，供整个地面子系统和地面站用电；
地面遥控收机26 选用与机载备用遥控接收机12同样的DSSS&HFSS双跳频的无线遥控航模接收机，型号为RD9S；
线轮伺服电机控制器22 选用型号为RMDS-401有刷伺服电机驱动器，使用RS232电平的串口与地面综合控制器20 双向通信；
系留线缆张力传感器27 选用型号为JZHL-3型三滑轮张力传感器，其量程0-50N，综合精度0.05%F*S;
滑环连接器23 选用普通的4线10A电流的电滑环，两根线并为一根使用。
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