本發明專利技術提供了一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統及變距控制方法，其中所述系統包括：駕駛集成控制板、電源配電總成箱、Lora通信系統、無線數傳電臺、無線供電系統、發射雙天線、接收雙天線、變距電機、螺旋槳機械機構；其中無線供電系統包括發射線圈組、接收線圈組；發射雙天線包括天線一、天線二，接收雙天線包括天線三、天線四；本發明專利技術提供的系統設計采用無線變距方式取代有線變距中使用的電滑環，實現了變距電機的無線電能供應和無線信號控制。同時采用了Lora通信系統和無線數傳電臺雙冗余設計進行無線通信，以控制變距電機。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于航空飛行無線控制，具體涉及雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統及變距控制方法。
技術介紹
1、變距螺旋槳控制系統的研究，其目的在于讓整個飛行器系統的效率在與定距槳系統效率相比較之下有與一個質的飛躍。而與定距槳系統相比，螺旋槳變距的應用提高了推進系統的效率，使飛行器的機動性、長航時性以及整個飛行器系統的總體效率等方面有了很大的提高和改善。螺旋槳變距方式是指通過電機轉動產生變槳驅動力，帶動機械傳動機構使螺旋槳槳葉轉動，從而改變氣流對葉攻角，進而使螺旋槳保持較高的效率。
2、通常飛機螺旋槳有線變距系統中的變距電機包含在螺旋槳變距機械中，隨著螺旋槳高速旋轉。飛機螺旋槳電動變距系統一般通過導電滑環來連接飛機機身與高速旋轉的螺旋槳，為變距電機提供電能和傳輸信號。對高速旋轉中變距電機的控制需要使用導電滑環。與采用電滑環進行電能和信號傳輸方式相比較，無線電能及信號傳輸技術具有非接觸、無磨損、靈活方便等諸多優勢。無線變距控制系統有效避免了由于飛機螺旋槳長時間高速旋轉引起的導電滑環表面溫度過高，導致導電滑環與電刷超溫故障等問題。同時航空飛行產品中電磁場的工作環境復雜大面積金屬覆蓋會阻礙電磁耦合，產生渦流損耗，降低傳輸效率。
3、因此，在復雜金屬環境下，如何降低損耗，增加耦合，以實現最大效率傳輸并提升無線控制穩定性是非常有意義的。
技術實現思路
1、鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統及變距控制方法，以提升無線通信控制的傳輸效率。
>2、本專利技術的技術方案是：一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，包括：駕駛集成控制板、電源配電總成箱、lora通信系統、無線數傳電臺、無線供電系統、發射雙天線、接收雙天線、變距電機、螺旋槳機械機構；其中無線供電系統包括發射線圈組、接收線圈組；發射雙天線包括天線一、天線二，接收雙天線包括天線三、天線四；3、天線一、天線三與lora通信系統連接，天線二、天線四與無線數傳電臺連接；
4、所述lora通信系統、無線數傳電臺與駕駛集成控制板連接；
5、所述lora通信系統、無線數傳電臺與變距電機連接，用于向變距電機發送轉動指令；變距電機帶動螺旋槳機械結構轉動；
6、所述變距電機中的傳感器，用于監測螺旋槳機械機構實際轉動參數信息，所述變距電機與lora通信系統、無線數傳電臺信號連接，lora通信系統、無線數傳電臺將接收到的螺旋槳機械機構實際轉動參數信息反饋給駕駛集成控制板；
7、所述電源配電總成箱分別與發射線圈組、駕駛集成控制板連接。接收線圈組與變距電機連接。
8、進一步地，該系統還包括顯示屏，所述駕駛集成控制板與顯示屏連接；電源配電總成箱與顯示屏連接。
9、進一步地，所述lora通信芯片型號為e22-230t33e，工作頻率為233m，配合使用fpc的發射天線一和接收天線三；無線數傳電臺型號為e95m-dtu(400sl22-485)，工作頻率為433m，配合使用發射天線二和接收天線四。
10、進一步地，所述駕駛集成控制板中設置有切換單元，所述切換單元由單片機配合外圍電路實現，通過串口和lora通信和數傳電臺通信，根據串口通信狀態向lora通信和數傳電臺發送主、備設置指令。
11、進一步地，變距電機中的直流無刷電機、傳感器與駕駛集成控制板之間采用485通信協議。
12、進一步地，所述駕駛集成控制板選擇stm32板作為控制器，其型號為為stm32f103zet6。
13、本專利技術還提供了一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距控制方法，包括：
14、s1：經發射線圈組電路中的高頻震蕩器、功率放大器，產生耦合現象后，接收線圈組經電路整流提取放大整理后得到電能，接收線圈組與變距電機連接，為變距電機無線供電；
15、s2：駕駛集成控制板同時向lora通信系統和無線數傳電臺發送信號指令，lora通信系統和無線數傳電臺之間數據同步；
16、s3：天線三和天線四接收lora通信系統和無線數傳電臺發送的變距控制指令，天線一和天線二發送變距控制指令；
17、s4：變距電機接收來自天線的變距指令，帶動螺旋槳機械傳動機構使螺旋槳槳葉角度變化轉動；
18、s5：變距電機中的傳感器監測變距系統實際轉動的數據信息參數，再由lora通信系統和無線數傳電臺反饋回駕駛集成控制板，并通過顯示屏顯示。
19、本專利技術提供的一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統及變距控制方法，使用lora通信和數傳電臺雙冗余設計提升無線通信控制的傳輸效率。選用stm32板作為控制器，并通過雙天線發射控制信號，再由接收端雙天線接收到的信號驅動電機進行角度調整。還可與飛控系統相結合，利用飛控系統傳感器建立智能控制系統。
20、本專利技術雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，使變距系統變距角度更加精確控制，同時為了解決無線控制中的電磁干擾問題，采用雙冗余設計通信控制方式以保證更高程度的安全穩定。
21、本專利技術提供的系統設計采用無線變距方式取代有線變距中使用的電滑環，實現了變距電機的無線電能供應和無線信號控制。同時為解決電磁器件復雜環境下引起的電磁渦流干擾對無線信號傳輸的影響，采用了lora通信系統和無線數傳電臺雙冗余設計進行無線通信，以控制變距電機。變距電機為螺旋槳機械變距機構的槳葉角度調整提供動力，從而使螺旋槳的飛行扭矩發生變化。并通過顯示屏反饋變距電機和傳感器的信息，以準確展示螺旋槳變距系統的工作狀態、轉速和槳距等參數。基于電機和傳感器的反饋信息，駕駛集成控制板能夠精確調節輸出的控制信號，從而降低螺旋槳變距誤差并提升飛行性能。該變距系統適用于無人機及帶有螺旋槳的中小型飛行器，在多種運行模式下靈活切換。進一步增強市場競爭力并帶來巨大經濟效益。
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【技術保護點】
1.一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，包括：駕駛集成控制板(1)、電源配電總成箱(2)、Lora通信系統(3)、無線數傳電臺(4)、無線供電系統、發射雙天線(7)、接收雙天線(9)、變距電機(10)、螺旋槳機械機構(11)；其中無線供電系統包括發射線圈組(6)、接收線圈組(8)；發射雙天線(7)包括天線一、天線二，接收雙天線(9)包括天線三、天線四；變距電機為一體化結構，包含直流無刷電機、角度傳感器和限位開關；
2.根據權利要求1所述的一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，包括顯示屏(5)，所述駕駛集成控制板(1)與顯示屏(5)連接；電源配電總成箱(2)與顯示屏(5)連接。
3.根據權利要求1所述的一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，所述Lora通信芯片型號為E22-230T33E，工作頻率為233M，配合使用fpc的發射天線一和接收天線三；無線數傳電臺型號為E95M-DTU(400SL22-485)，工作頻率為433M，配合使用發射天線二和接收天線四。
4.根據權利要求1所述的一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，所述駕駛集成控制板(1)中設置有切換單元，所述切換單元由單片機配合外圍電路實現，通過串口和Lora通信和數傳電臺通信，根據串口通信狀態向Lora通信和數傳電臺發送主、備設置指令。
5.根據權利要求1所述的一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，變距電機(10)中的直流無刷電機、傳感器與駕駛集成控制板(1)之間采用485通信協議。
6.根據權利要求1所述的一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，所述駕駛集成控制板(1)選擇STM32板作為控制器，其型號為為STM32F103ZET6。
7.一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距控制方法，其特征在于，包括：
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【技術特征摘要】
1.一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，包括：駕駛集成控制板(1)、電源配電總成箱(2)、lora通信系統(3)、無線數傳電臺(4)、無線供電系統、發射雙天線(7)、接收雙天線(9)、變距電機(10)、螺旋槳機械機構(11)；其中無線供電系統包括發射線圈組(6)、接收線圈組(8)；發射雙天線(7)包括天線一、天線二，接收雙天線(9)包括天線三、天線四；變距電機為一體化結構，包含直流無刷電機、角度傳感器和限位開關；
2.根據權利要求1所述的一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，包括顯示屏(5)，所述駕駛集成控制板(1)與顯示屏(5)連接；電源配電總成箱(2)與顯示屏(5)連接。
3.根據權利要求1所述的一種雙冗余的飛機螺旋槳無線變距系統，其特征在于，所述lora通信芯片型號為e22-230t33e，工作頻率為233m，配合使用fpc的發射天線一和接收天線...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙為平，盧昆明，項松，劉遠強，張業偉，趙銳，呂大為，李東輝，陳剛，李金龍，
申請(專利權)人：遼寧通用航空研究院，
類型：發明
國別省市：
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