运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法及装置与流程

本发明涉及防水型无人机技术领域，更具体地，涉及一种运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法及装置。

背景技术：

近年来无人飞行器(以下简称无人机)的相关技术和应用蓬勃发展，其中，飞控系统为无人机的关键技术，飞控系统借由气压、gps、磁力、惯性测量单元等感测器为其提供所需的信息，完成导航定位和姿态平衡等飞行控制。

飞控系统为达到良好的飞控性能，需即时取得正确的感测器信息。然而具备防水功能的无人机为满足防水需求，需进行水密结构设计，水密的舱体结构将影响气体的流通性，对于外部大气压力的变化产生延迟反应。该延迟反应将使得气压感测器无法即时取得大气压力的变化，故飞控系统无法即时获取正确的飞行高度，进而可能造成无人机的飞控性能不佳，甚至可能造成机体坠毁。

采用防水型透气薄膜作为一种水密结构，可以利用防水型透气薄膜的防水型和透气性，既可以满足飞控系统即时获取飞行高度信息的需求，又可以兼顾机体防水性能。然而使用防水透气薄膜虽然可以增加透气性，但若安装不正确和不牢固将影响机体的防水性能。目前产线的检查方式是通过产线操作员目视的方式来进行检测，这样的检测方式存在产线操作员误判的风险，使得检测结果准确度较低。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法及装置的新技术方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法，所述防水型透气薄膜固定于无人机与外界相通的部位，包括：获取在所述无人机的上方放置配重装置前所述无人机舱体的气压，以及在所述无人机的上方放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到的最高气压；计算出在所述无人机的上方放置配重装置前所述无人机舱体的气压与放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到的最高气压的气压差；将所述气压差与预设气压差阈值进行比对，得到第一比对结果；根据所述第一比对结果判断所述防水型透气薄膜在所述无人机上的组装是否合格。

可选地，所述无人机舱体内设置有气压感测器，获取在所述无人机的上方放置配重装置前所述无人机舱体的气压，以及在所述无人机的上方放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到的最高气压，包括：从所述气压感测器测量的所述无人机舱体的气压数据中，获取在所述无人机的上方放置所述配重装置前所述无人机舱体的气压，以及在所述无人机的上方放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到的最高气压。

可选地，根据所述第一比对结果判断所述防水型透气薄膜在所述无人机上的组装是否合格，包括：若所述第一比对结果为所述气压差与所述预设气压差阈值一致，则确定所述防水型透气薄膜在所述无人机上的组装合格；若所述第一比对结果为所述气压差与所述预设气压差阈值不一致，则确定所述防水型透气薄膜在所述无人机上的组装不合格。

可选地，所述预设气压差阈值基于以下计算式计算得到：

p＝{[3*(1-2μ)*w-e]*z*r*t}/(e*v0)，

其中，μ为变形系数，w为所述配重装置的重量，e为弹性模量，z为气体压缩系数，r为通用气体常数，t为热力学温度，v0为在所述无人机的上方放置所述配重装置前所述无人机舱体的摩尔体积。

可选地，所述方法还包括：计算出在所述无人机的上方放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到最高气压的时间值与移除在所述无人机的上方放置的所述配重装置后所述无人机舱体的气压恢复到放置所述配重装置前的气压的时间值的时间差值；

若所述第一比对结果为所述气压差位于所述预设气压差阈值内，则确定所述防水型透气薄膜在所述无人机上的组装状况合格之后，还包括：将所述时间差值与预设时间阈值进行比对，得到第二比对结果；根据所述第二比对结果，判断所述防水型透气薄膜的透气性能是否满足要求。

可选地，根据所述第二比对结果，判断所述防水型透气薄膜的透气性能是否满足要求，包括：若所述第二比对结果为所述时间差值小于或等于所述预设时间阈值，则确定所述防水型透气薄膜的透气性能满足要求；若所述第二比对结果为所述时间差值大于所述预设时间阈值，则确定所述防水型透气薄膜的透气性能不满足要求。

可选地，计算出在所述无人机的上方放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到最高气压的时间值与移除在所述无人机的上方放置的所述配重装置后所述无人机舱体的气压恢复到放置所述配重装置前的气压的时间值的时间差值，包括：从所述气压感测器读取的所述无人机舱体的气压数据还包括有读取气压数据的时间；根据所述获取气压数据的时间获取在所述无人机的上方放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到最高气压的时间值，以及移除在所述无人机的上方放置的所述配重装置后所述无人机舱体的气压恢复到放置所述配重装置前的气压的时间值；计算所述无人机舱体的气压达到最高气压的时间值与所述无人机舱体的气压恢复到所述配重装置前的气压的时间值的时间差值。

可选地，所述预设时间阈值为基于以下计算式计算得到：

t＝{[3*(1-2μ)*w-e]*z*r*t}/(e*v0*a)，

其中，μ为变形系数，w为所述配重装置的重量，e为弹性模量，z为气体压缩系数，r为通用气体常数，t为热力学温度，v0为在所述无人机的上方放置所述配重装置前所述无人机舱体的摩尔体积，a为所述防水型透气薄膜的透气率。

根据本发明的第二方面，还提供了一种运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测装置，所述防水型透气薄膜固定于无人机与外界相通的部位，包括：获取模块，用于获取在所述无人机的上方放置配重装置前所述无人机舱体的气压，以及在所述无人机的上方放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到的最高气压；第一计算模块，用于计算出在所述无人机的上方放置配重装置前所述无人机舱体的气压与放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到的最高气压的气压差；第一比对模块，用于将所述气压差与预设气压差阈值进行比对，得到第一比对结果；第一判断模块用于根据所述第一比对结果判断所述防水型透气薄膜在所述无人机上的组装是否合格。

可选地，所述装置还包括：第二计算模块，用于计算出在所述无人机的上方放置所述配重装置后所述无人机舱体的气压达到最高气压的时间值与移除在所述无人机的上方放置的所述配重装置后所述无人机舱体的气压恢复到放置所述配重装置前的气压的时间值的时间差值；

若所述第一判断模块的判断结果为所述防水型透气薄膜在所述无人机上的组装合格，所述装置还包括：第二比对模块，用于将所述时间差值与预设时间阈值进行比对，得到第二比对结果；第二判断模块，用于根据所述第二比对结果，判断所述防水型透气薄膜的透气性能是否满足要求。

本发明提供的防水型透气薄膜的检测方法及装置，能够准确地实现对运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测，避免了现有技术中采用目视的方式存在的风险。另外，本发明提供的防水型透气薄膜的检测方法无需使用额外的仪器设备，成本较低。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1示出了根据本发明一个实施例的运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法的处理流程图。

图2示出了根据本发明一个实施例的在无人机上放置配重装置的示意图。

图3示出了根据本发明一个实施例的运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法的另一种处理流程图。

图4示出了根据本发明一个实施例的运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测装置的结构示意图。

图5示出了根据本发明一个实施例的运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测装置的另一种结构示意图。

图6a示出了根据本发明一个实施例的将芯片插入无人机的示意图。

图6b示出了根据本发明一个实施例的在无人机上放置配重块的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供了一种运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法，该防水型透气薄膜固定于无人机与外界相通的部位。图1示出了根据本发明一个实施例的运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法的处理流程图，参见图1，该检测方法至少包括步骤s102至步骤s108。

步骤s102，获取在无人机的上方放置配重装置前无人机舱体的气压，以及在无人机的上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压；

步骤s104，计算出在无人机的上方放置配重装置前无人机舱体的气压与放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压的气压差；

步骤s106，将气压差与预设气压差阈值进行比对，得到第一比对结果；

步骤s108，根据第一比对结果判断所述防水型透气薄膜在所述无人机舱体上的组装是否合格。

本发明提供的防水型透气薄膜的检测方法，能够准确地实现对运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测，避免了现有技术中采用目视的方式存在的风险。另外，本发明提供的防水型透气薄膜的检测方法无需使用额外的仪器设备，成本较低。

本发明实施例中，无人机舱体内设置有气压感测器，该气压感测器可即时获取无人机舱体的气压。首先，在无人机的上方放置配置装置之前，利用该气压感测器获取无人机舱体的气压。然后，在无人机的上方放置配置装置，参见图2，在无人机的上方放置一配重块，目的是是无人机舱体产生形变，进而使得无人机舱体的体积发生改变，无人机舱体的体积发生变化使得无人机舱体内的气压也发生变化。从气压感测器即时获取的无人机舱体内的气压中获取在无人机的上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压。

当获取到在无人机上方放置配重装置前无人机舱体的气压和放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压后，对两者进行计算，得到两者的气压差值。然后将两者的气压差与预设气压差阈值进行比对，其中，本发明涉及的预设气压差阈值可由以下计算式计算得出，

p预＝{[3*(1-2μ)*w-e]*z*r*t}/(e*v0)，

其中，μ为变形系数，w为配重装置的重量，e为弹性模量，z为气体压缩系数，r为通用气体常数，t为热力学温度，v0为在无人机上方放置配重装置前无人机舱体的摩尔体积。

上述预设气压差阈值的计算式由下述计算式推导得出，

k＝e/3(1-2u)——运算式(1)，

v1＝k*v0/w——运算式(2)，

p＝z*r*t/v——运算式(3)，

其中，v1为在无人机上方放置配重装置后的无人机舱体的摩尔体积。

具体推导过程如下，

p预＝(z*r*t/v1)-(z*r*t/v0)

＝(z*r*t)/(kv0/w)-(z*r*t/v0)

＝(z*r*t)/[e/3(1-2u)v0/w]-(z*r*t/v0)

＝{[3*(1-2μ)*w-e]*z*r*t}/(e*v0)。

本发明实施例中，将计算得出的在无人机上方放置配重装置前无人机舱体的气压和放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压的气压差值与预设气压差阈值进行比较。若比较结果为气压差与预设气压差阈值一致，则确定防水型透气薄膜在无人机上的组装合格。若比较结果为气压差与预设气压差阈值不一致，则确定防水型透气薄膜在无人机上的组装不合格。

本发明实施例中，可多次进行在无人机上方放置配重装置的操作，相应地获取多组在无人机的上方放置配重装置前无人机舱体的气压，以及在无人机的上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压，进而计算得到多组气压差数据，然后，计算出该多组气压差数据的平均值，将该多组气压差数据的平均值与预设气压差阈值进行比对。

当确定防水型透气薄膜在无人机上组装合格后，本发明实施例中，进一步对组装在无人机上的防水型透气薄膜的透气率进行检测。检测操作步骤为，计算出在无人机的上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到最高气压的时间值与移除在无人机的上方放置的配重装置后无人机舱体的气压恢复到放置配重装置前的气压的时间值的时间差值。具体地，从气压感测器中读取在无人机的上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到最高气压的时间值，以及移除在无人机的上方放置的配重装置后无人机舱体的气压恢复到放置配重装置前的气压的时间值，然后，根据上述读取的时间计算得出无人机舱体的气压达到最高气压的时间值与无人机舱体的气压恢复到配重装置前的气压的时间值的时间差值。接着，将计算得出的时间差值与预设时间阈值进行比对。本发明实施例中，预设时间阈值由以下计算式计算得出，

t预＝{[3*(1-2μ)*w-e]*z*r*t}/(e*v0*a)，

其中，μ为变形系数，w为配重装置的重量，e为弹性模量，z为气体压缩系数，r为通用气体常数，t为热力学温度，v0为在无人机的上方放置配重装置前无人机舱体的摩尔体积，a为防水型透气薄膜的透气率。

上述预设时间阈值的计算式由下述计算式推导得出，

k＝e/3(1-2u)——运算式(1)，

v1＝k*v0/w——运算式(2)，

p＝z*r*t/v——运算式(3)，

t预＝p预/a——运算式(4)，

其中，v1为在无人机上方放置配重装置后的无人机舱体的摩尔体积。

本发明实施例中，若计算得出的时间差值小于或等于所述预设时间阈值，则确定防水型透气薄膜的透气性能满足透气要求；若计算得出的时间差值大于预设时间阈值，则确定防水型透气薄膜的透气性能不满足透气要求。

本发明实施例中，可多次进行在无人机上方放置配重装置和移除配重装置的操作，相应的从气压传感器中读取多组在无人机上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到最高气压对应的时间以及移除配重装置后无人机舱体的气压恢复到放置配重装置前的气压时对应的时间，进而计算得到多组时间差值，然后，计算出该多组无时间差值的平均值，将该多组时间差值的平均值与预设时间阈值进行比对。

下面以一个具体实施例对本发明提供的运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测方法作进一步说明。参见图3，该方法至少包括以下步骤s302至步骤s322。

步骤s302，在无人机上方放置配重装置前，从气压感测器中读取无人机舱体的气压；

步骤s304，在无人机上方放置配重装置；

步骤s306，从气压感测器中读取无人机舱体的气压达到的最高气压以及对应的时间；

步骤s308，计算出在无人机的上方放置配重装置前无人机舱体的气压与放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压的气压差；

步骤s310，判断在无人机的上方放置配重装置前无人机舱体的气压与放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压的气压差是否与预设气压差阈值是否一致；

若步骤s310的判断结果为不一致，则执行步骤s312确定防水型透气薄膜在无人机上的组装不合格；

若步骤s310的判断结果为一致，则执行步骤s314，确定防水型透气薄膜在无人机上的组装合格；

在确定防水型透气薄膜在无人机上的组装合格之后，执行步骤s316，移除配重装置，计算出在无人机上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到最高气压对应的时间以及移除配重装置后无人机舱体的气压恢复到放置配重装置前的气压时对应的时间的时间差值；

步骤s318，判断时间差值是否小于或等于预设时间阈值；

若步骤s318的判断结果为小于或等于预设时间阈值，则执行步骤s320，防水型透气薄膜的透气性能满足透气要求；

若步骤s318的判断结果为大于预设时间阈值，则执行步骤s322，防水型透气薄膜的透气性能不能满足透气需求。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测装置。图4示出了根据本发明一个实施例的运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测装置的结构示意图。参见图4，该检测装置至少包括：获取模块410，用于获取在无人机的上方放置配重装置前无人机舱体的气压，以及在无人机的上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压；第一计算模块420，用于计算出在无人机的上方放置配重装置前无人机舱体的气压与放置配重装置后无人机舱体的气压达到的最高气压的气压差；第一比对模块430，用于将气压差与预设气压差阈值进行比对，得到第一比对结果；第一判断模块440，用于根据第一比对结果判断防水型透气薄膜在无人机上的组装是否合格。

本发明实施例中，参见图5，该检测装置还包括：第二计算模块450，用于计算出在无人机的上方放置配重装置后无人机舱体的气压达到最高气压的时间值与移除在无人机的上方放置的配重装置后无人机舱体的气压恢复到放置配重装置前的气压的时间值的时间差值；若第一判断模块的判断结果为防水型透气薄膜在无人机上的组装合格，该检测装置还包括：第二比对模块460，用于将时间差值与预设时间阈值进行比对，得到第二比对结果；第二判断模块470，用于根据第二比对结果，判断防水型透气薄膜的透气性能是否满足要求。

本发明实施例中，运用在无人机上的防水型透气薄膜的检测装置可为一芯片，相应地，无人机开设有用于放置该芯片的卡槽。该芯片与设置在无人机上的气压感测器连接。参见图6a，将该芯片插入无人机开设的卡槽中，然后开启测试按键，开始进行运用在该无人机上的防水型透气薄膜的检测。接着，参见图6b，将一配重块放置在无人机的上方，10秒过后，将该配重块从无人机上方移除。在上述检测过程中，设置在无人机上的气压感测器即时获取无人机舱体的气压数据以及对应的时间。该芯片可从气压感测器读取气压数据以及对应的时间，进而对读取的气压数据以及对应的时间进行处理，最后，判断出防水型透气薄膜在无人机上的组装状况以及防水型透气薄膜的透气率。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。