一种针对PIX飞控的新型无人机安全实验平台的制作方法

一种针对pix飞控的新型无人机安全实验平台
技术领域
1.本实用新型涉及pix飞控、无人机以及实验平台技术领域，具体为一种针对pix飞控的新型无人机安全实验平台。


背景技术：

2.无人机因为其低成本、高机动性、易携带、部署快速、使用方便、时效性强等诸多优点，在军事、民用领域得到了广泛应用。
3.由于无人机通信网络的自组织特点，它极易受到干扰和黑客攻击，威胁无人机通信的安全性。因此许多研究人员针对无人机网络通信安全问题展开研究，但由于目前大部分开源无人机飞控不支持无线网络模块的配置，导致自己搭建无人机网络安全平台存在着巨大的困难，目前市面上使用较多的pix开源飞控在搭建无线平台的时候还存在着电压上锁的问题，导致外接无线模块无法使用。
4.基于此，本方案设计了一种针对pix飞控的新型无人机安全实验平台，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种针对pix飞控的新型无人机安全实验平台，为研究无人机网络安全的研究者提供了pix飞控的无线网络安全通信实验平台，解决了pix飞控安装普通无线模块无法在标准电压下解锁的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种针对pix飞控的新型无人机安全实验平台，包括有无线模块、电压欺骗模块4和pix飞控5，所述无线模块包括控制器1、看门狗电路2和电源转换电路3，所述pix飞控5上包括telem2数据串口和microusb主板，所述无线模块与telem2数据串口连接，所述电压欺骗模块4连接microusb主板。
7.优选的，所述看门狗电路2包括熔断器rl1、可变电阻rv1、可变电阻rv2、电感线圈l2、电容c7和电容c8，所述熔断器rl1接地，所述熔断器rl1的下接线柱与可变电阻rv1的输入引脚连接，所述可变电阻rv1的活动引脚与控制器1的rst接头连接，所述熔断器rl1的溶体两端分别连接可变电阻rv2的输入引脚和电路开关输入左接线柱，所述可变电阻rv2的活动引脚与telem2数据串口上的gnd接头连接，所述可变电阻rv2的固定引脚与telem2数据串口上的rl接头连接，所述熔断器rl1的上接线柱连接电路开关的左接线柱，所述电路开关的左接线柱与telem2数据串口上的cl接头连接，所述可变电阻rv2的固定引脚依次串联电容c8、电感线圈l2和电容c7的上接线柱。
8.优选的，所述电源转换电路3包括电容c1、电容c6、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、定值电阻r3和定值电阻r4，所述二极管d6、电容c1、二极管d3和二极管d4从左往右依次并联，所述定值电阻r4串联在二极管d6阳极和电容c1下接线柱之间，所述电容c7的下接线柱连接二极管d6的阴极，所述二极管d5连接在二极管d3阴极和二极管d4阴极之间，且二极管d5阳极与二极管d4阴极相连，所述电容c6与二极管d5并联连接，所述定值电阻r3
下接线柱与二极管d3阴极连接，所述电路开关的右接线柱与定值电阻r3的下接线柱连接，所述定值电阻r3的上接线柱与telem2数据串口上的vcc接头连接，所述二极管d4阳极与telem2数据串口上的gnd接头连接，所述控制器1的ch_pd接头和vcc接头均与二极管d6阴极连接，所述控制器1的gpio_0接头和gnd接头均与二极管d6阳极连接。
9.优选的，所述控制器1的txd接头与telem2数据串口上的rxd接头连接，所述控制器1的rxd接头与telem2数据串口上的txd接头连接。
10.优选的，所述控制器1型号为esp8266。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用本实验平台，可以安全高效地进行无人机相关实验，本平台针对无线安全实验环境做了针对性优化，当实验人员希望无线接入无人机进行试验时不再需要查阅大量资料，做各种尝试去准备实验环境，可以利用本实验平台提供的环境直接接入使用，不仅方便快捷，使用简单，节约了大量时间，而且针对不同pix飞控型号存在多种方案，可以做到一站式环境服务。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型电路图。
14.附图标记如下：
[0015]1‑
控制器，2
‑
看门狗电路，3
‑
电源转换电路，4
‑
电压欺骗模块，5
‑
pix飞控。
具体实施方式
[0016]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种针对pix飞控的新型无人机安全实验平台，包括有无线模块、电压欺骗模块4和pix飞控5，无线模块包括控制器1、看门狗电路2和电源转换电路3，pix飞控5上包括telem2数据串口和microusb主板，无线模块与telem2数据串口连接，电压欺骗模块4连接microusb主板。
[0018]
进一步的，看门狗电路2包括熔断器rl1、可变电阻rv1、可变电阻rv2、电感线圈l2、电容c7和电容c8，熔断器rl1接地，熔断器rl1的下接线柱与可变电阻rv1的输入引脚连接，可变电阻rv1的活动引脚与控制器1的rst接头连接，熔断器rl1的溶体两端分别连接可变电阻rv2的输入引脚和电路开关输入左接线柱，可变电阻rv2的活动引脚与telem2数据串口上的gnd接头连接，可变电阻rv2的固定引脚与telem2数据串口上的rl接头连接，熔断器rl1的上接线柱连接电路开关的左接线柱，电路开关的左接线柱与telem2数据串口上的cl接头连接，可变电阻rv2的固定引脚依次串联电容c8、电感线圈l2和电容c7的上接线柱。
[0019]
进一步的，电源转换电路3包括电容c1、电容c6、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二
极管d6、定值电阻r3和定值电阻r4，二极管d6、电容c1、二极管d3和二极管d4从左往右依次并联，定值电阻r4串联在二极管d6阳极和电容c1下接线柱之间，电容c7的下接线柱连接二极管d6的阴极，二极管d5连接在二极管d3阴极和二极管d4阴极之间，且二极管d5阳极与二极管d4阴极相连，电容c6与二极管d5并联连接，定值电阻r3下接线柱与二极管d3阴极连接，电路开关的右接线柱与定值电阻r3的下接线柱连接，定值电阻r3的上接线柱与telem2数据串口上的vcc接头连接，二极管d4阳极与telem2数据串口上的gnd接头连接，控制器1的ch_pd接头和vcc接头均与二极管d6阴极连接，控制器1的gpio_0接头和gnd接头均与二极管d6阳极连接。
[0020]
进一步的，控制器1的txd接头与telem2数据串口上的rxd接头连接，控制器1的rxd接头与telem2数据串口上的txd接头连接。
[0021]
进一步的，控制器1型号为esp8266。
[0022]
本方案中安全平台主要由无线模块与电压欺骗模块组成，在通过telem2数据串口与无人机飞控通讯时，将无人机板载5v电压转换为可靠的3.3v电压，能够大幅降低无线模块在通讯时的丢包率，其中无线模块添加了可选定时周期的重置/刷新功能，可以通过一个可变电阻调整计时周期，以便在长时间应用测试无人机上的组件在无法人为干涉的时候失去响应的一小段时间内自动重启wifi，可同时保障室外测试环境的安全性。
[0023]
电压欺骗模块将无人机锂电池组的电压输出稳定转换为5v，直接加载在pix飞控的主板usb总线上。当主控程序进行安全检查时，可以有效绕过电压检查，让我们的实验平台得以在室内安装wifi模块进行实验研究。
[0024]
本方案中看门狗电路需配合pix飞控编程使用。
[0025]
下面介绍一种平台的使用方法：
[0026]
在全部电路连接好之后为无线模块烧录固件并对飞控做出如下调整：
[0027]
结合8266mavlink_v2固件给出了方便简易的配置方法：连接好wifi后，在浏览器中访问192.168.4.1，既可调整常用的设置。
[0028]
wifi模块可以工作在ap与sta两种模式下，点对点实验一般使用ap模式，当对实验环境熟悉以后，可以配置esp为sta，可以连接多架飞机，注意配置好wifi网段。
[0029]
配置好后，打开地面站，使用usb连接飞控，根据飞控固件修改对应参数：
[0030]
px4 v1.8.2sys_companion＝(baud)//92160057600
[0031]
px4 v1.10.1
[0032]
mav_2_config＝telem 2
[0033]
mav_2_mode＝onboard
[0034]
mav_2_rate＝(baud)baud
[0035]
mav_2_dorward＝true
[0036]
apm
[0037]
serial2_protocol＝2
[0038]
serial2_baud＝921//57
[0039]
至此，拔下usb飞控重新上电，地面站宿主连接8266wifi本平台已经可以使用。
[0040]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个
实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0041]
以上公开的本实用新型进一步实施例只是用于帮助阐述本实用新型。进一步实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。