一種無人機飛控冗餘系統及其方法與流程

2023-11-30 04:16:36 5

本發明涉及無人機技術領域，特別涉及一種無人機飛控冗餘系統及其方法。

背景技術：

隨著社會發展和科技進步的提高，對無人機使用的需求不斷增加，比如林業部門的森防有害生物監測、農藥噴灑、森林防火動態監控，國土資源部門的國地地形地貌測繪或突發性地理災害區域的通信聯絡或災害動態估測防控，海洋監測等，電力架線、線路巡檢、公安交通管理、城市管理也已開始應用。

多旋翼無人機的技術核心，是其「飛控」系統。飛控系統是整個多旋翼無人機的大腦，一旦飛控系統出現問題，無人機就會失去控制進而墜落。目前，除了安裝降落傘和使用特殊的飛控系統外，沒有別的解決方案，本發明將提出一種新的解決方案，能夠在較低的成本下，實現多種功能，並大大地提升飛控的可靠性。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種無人機飛控冗餘系統及其方法，以解決現有技術中導致的上述多項缺陷。

為實現上述目的，本發明提供以下的技術方案：一種無人機飛控冗餘系統，包括無人機和遙控器，所述無人機上設有主飛控系統、副飛控系統和冗餘切換裝置，所述主飛控系統和副飛控系統分別與遙控器無線連接，所述主飛控系統和副飛控系統分別與冗餘切換裝置通信連接，所述副飛控系統接收的遙控信號與反饋的控制信號均與主飛控系統兼容，所述冗餘切換裝置為信號切換裝置。

一種無人機飛控冗餘方法，包括以下步驟：

(1)所述遙控器發出遙控信號；

(2)所述無人機上的冗餘切換裝置負責接收來自地面站遙控器的遙控信號，並將信號發送至主飛控系統與副飛控系統；

(3)正常情況時，無故障輸出主飛控信號，主飛控系統處理數據輸出電機控制信號，用於控制電機調速器；當故障發生時，故障輸出副飛控信號，冗餘切換裝置的控制器將切斷主飛控系統的控制信號，改為輸出至副飛控系統，副飛控系統處理數據輸出電機控制信號，用於控制電機調速器。

採用以上技術方案的有益效果是：本發明的無人機飛控冗餘系統，無人機上安裝有主飛控系統、副飛控系統和冗餘切換裝置，地面站有遙控器，冗餘切換裝置負責接收來自地面站遙控器的遙控信號，所述主飛控系統和副飛控系統分別與冗餘切換裝置通信連接，其中副飛控系統的成本比主飛控系統相對較低，且不容易發生故障，該副飛控系統的遙控信號與反饋的控制信號均與主飛控系統兼容，當主飛控系統出現故障後，冗餘切換裝置自動切換到副飛控系統，達到飛控冗餘的效果，使用安全，且能保證工作的延續性。

本系統設置多重冗餘，第一層冗餘是主飛控自己的主副mcu冗餘，第二層是副飛控冗餘。副飛控平臺不和主飛控採用同一種產品，因為同一種產品可能存在相同的程序缺陷。為了不因同一原因導致冗餘失效，採用了另一種飛控系統。

附圖說明

圖1是本發明的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施方式。

圖1出示本發明的具體實施方式：一種無人機飛控冗餘系統，包括無人機和遙控器，所述無人機上設有主飛控系統、副飛控系統和冗餘切換裝置，所述主飛控系統和副飛控系統分別與遙控器無線連接，所述主飛控系統和副飛控系統分別與冗餘切換裝置通信連接，所述副飛控系統接收的遙控信號與反饋的控制信號均與主飛控系統兼容，所述冗餘切換裝置為信號切換裝置。

一種無人機飛控冗餘方法，包括以下步驟：

(1)所述遙控器發出遙控信號；

(2)所述無人機上的冗餘切換裝置負責接收來自地面站遙控器的遙控信號，並將信號發送至主飛控系統與副飛控系統；

(3)正常情況時，無故障輸出主飛控信號，主飛控系統處理數據輸出電機控制信號，用於控制電機調速器；當故障發生時，故障輸出副飛控信號，冗餘切換裝置的控制器將切斷主飛控系統的控制信號，改為輸出至副飛控系統，副飛控系統處理數據輸出電機控制信號，用於控制電機調速器。

本系統設置多重冗餘，第一層冗餘是主飛控自己的主副mcu冗餘，第二層是副飛控冗餘。副飛控平臺不和主飛控採用同一種產品，因為同一種產品可能存在相同的程序缺陷。為了不因同一原因導致冗餘失效，採用了另一種飛控系統。

基於上述，本發明的無人機飛控冗餘系統，無人機上安裝有主飛控系統、副飛控系統和冗餘切換裝置，地面站有遙控器，主副飛控都接收遙控信號，並且通過主副飛控的信號處理後主副飛控將輸出信號輸出給冗餘切換裝置，所述主飛控系統和副飛控系統分別與冗餘切換裝置通信連接，其中副飛控系統的成本比主飛控系統相對較低，且不容易發生故障，該副飛控系統的遙控信號與反饋的控制信號均與主飛控系統兼容，當主飛控系統出現故障後，冗餘切換裝置自動切換到副飛控系統，達到飛控冗餘的效果，使用安全，且能保證工作的延續性。

本系統設置多重冗餘，第一層冗餘是主飛控自己的主副mcu冗餘，第二層是副飛控冗餘。副飛控平臺不和主飛控採用同一種產品，因為同一種產品可能存在相同的程序缺陷。為了不因同一原因導致冗餘失效，採用了另一種飛控系統。

以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。