一种小型多旋翼式无人飞行设备及其自检方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种小型多旋翼式无人飞行设备控制的技术领域，尤其涉及一种小型多旋翼式无人飞行设备及其自检方法。
【背景技术】
[0002]随着电子科学技术的进步和计算机工业水平的发展，小型多旋翼式无人飞行设备逐步进入人们的生活领域，尤其是四轴飞行器的商用化，得到了极大发展；比如在一些拍摄、物品传递、飞行表演等场合，就经常需要小型多旋翼式无人飞行设备来执行相应的任务。
[0003]但是无人飞行设备作为在空中飞行的飞行器，一旦发生故障，并不能像地面设备那样，仅仅是停留在原地而已，故障过程中，无人飞行设备一旦失去动力，就会从空中坠落；所以无人飞行设备的空中故障，轻则导致机体坠毁，重则可能导致发生碰撞伤人事故。因此，如何保证无人飞行设备安全飞行显得相当重要。
[0004]例如，在中国专利申请号为CN201110031241.9的专利申请中，公开了一种一种飞行玩具状态检测与安全控制的系统，包括遥控器模块与飞行器模块，并且遥控器模块与飞行器模块分别设置有状态自检模块与无线通信模块；飞行器模块获取自身的状态信息并获取遥控器模块的状态信息，根据综合的状态信息判断系统是否正常，如异常则执行相应的应急动作；这样通过综合遥控器与飞行器的状态的检测，确保飞行器能在正常的状态下飞行，并在系统工作异常时做出紧急迫降或者其他操作，提高了飞行器的安全性与使用寿命。
[0005]另一份中国专利申请号为CN201110422559.X的中国专利申请中，公开了一种基于串行总线的无人飞行器状态监测方法:将无人飞行器系统中所需各种状态监测传感器与基于单片机微处理器开发的控制板组合起来构成一个整体，控制板负责对传感器数据进行采集，并配有串行总线接口，可对总线上发来的指令做出响应，驱动传感器执行数据发送、自检、调校配准功能；这样整个无人飞行器系统的状态监测系统由串行总线连接，减少了布线连接，增强了系统配置的可扩展性，具有配置灵活、布线简明、可靠性高，维护简易的优势。
[0006]但是发明人在实现本发明的过程中发现，上述技术方案都是基于小型多旋翼式无人飞行设备在飞行过程中的状态监控；小型多旋翼式无人飞行设备在起飞前的故障检测，目前仍然停留在人工检测或者经验判断的阶段，这样小型多旋翼式无人飞行设备漏检的可能性很大；并且在有些情况下，有经验的飞手由于过于自信，会忽略对小型多旋翼式无人飞行设备的检查，新手可能都不知道需要对小型多旋翼式无人飞行设备进行检查，有些飞手即使知道要进行检查，也缺乏有效的检查方法；一旦等到小型多旋翼式无人飞行设备在飞行过程中发生了故障，再追查原因，就已经来不及了。
[0007]因此，对于本领域技术人员来说，迫切需要一种能够在小型多旋翼式无人飞行设备起飞前，对于潜在的异常问题，能够提前发现，能够对小型多旋翼式无人飞行设备进行自检的技术方案，从而确保小型多旋翼式无人飞行设备起飞前功能是正常的，减少不必要的损失。并且，经过发明人的归纳和总结，针对最容易导致小型多旋翼式无人飞行设备坠毁的几种故障进行了分析，在自检过程中，同时兼顾了通信功能、控制功能、电源管理功能三个方面，从而最大可能的避免了坠毁事件。
【发明内容】
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够自检的小型多旋翼式无人飞行设备及其自检方法。
[0009]为了实现该效果，本发明提供的技术方案是:
[0010]一方面，提供一种小型多旋翼式无人飞行设备，其特征在于，包括:
[0011]能够对无人飞行设备自身飞行功能进行检测的飞行功能自检模块；
[0012]所述飞行功能自检模块设置有通信功能检测单元，控制功能检测单元，电源功能检测单元；其中，
[0013]所述通信功能检测单元设置成能够接收无特殊含义的心跳指令；
[0014]所述控制功能检测单元设置成能够检测所述无人飞行设备旋翼偏转角度和/或转速是否正常；
[0015]所述电源功能检测单元设置成能够读取无人飞行设备中电池电量。
[0016]进一步地，所述无人飞行设备还设置有对无人飞行设备上附加功能进行检测的附加功能自检模块；所述附加功能自检模块设置成可以检测云台和/或相机是否正常的检测单元；并且所述附加功能自检模块设置有位移传感器和/或相机焦距检测单元；无人飞行设备的控制器发送旋转指令给所述云台，通过所述位移传感器检测云台在各个方向的旋转是否到达旋转指令对应的位置，来判定所述云台是否正常。
[0017]进一步地，所述飞行功能自检测单元还包括导航功能检测单元，并且所述导航功能检测单元设置成检测所述无人飞行设备中GPS定位仪和/或速度仪和/或高度仪是否正常。
[0018]进一步地，所述飞行功能自检模块还设置有辅助设备检测单元，所述辅助设备检测单元设置成可以检测无人飞行设备中的存储设备是否正常。
[0019]进一步地，所述电源功能检测单元还需要对比所述剩余电量与预定规划路线任务所需预计电量进行比较。
[0020]进一步地，所述控制功能检测单元设置成可以接收静态验证和动态验证两种命令，所述静态验证命令包括让旋翼在地面上按照预定命令偏移的指令，所述动态验证命令包括让旋翼先以低速旋转的指令和待低速旋转指令验证通过之后发出的高速旋转指令。
[0021]另一方面，本发明还提供一种小型多旋翼式无人飞行设备的自检方法，其特征在于，所述无人飞行设备为上述任意一种所述的小型多旋翼式无人飞行设备，所述自检方法包括:
[0022]通过无人飞行设备控制器发送心跳信号；如果不能接收无人飞行设备反馈信号，执行自检错误提不;
[0023]通过所述无人飞行设备的通信单元获取无人飞行设备中电池电量信息是否能够满足需求；如果不能满足需求，执行自检错误提示；
[0024]通过所述无人飞行设备的通信单元向所述旋翼发送静态转向指令，判定所述旋翼是否正常；如果不正常，执行自检错误提示；
[0025]通过所述无人飞行设备的通信单元向所述旋翼发送动态转向指令，判定所述旋翼是否正常；如果不正常，执行自检错误提示。
[0026]进一步地，所述自检方法还包括在所述旋翼静态动作验证完成之后，验证所述无人飞行设备小型多旋翼式无人飞行设备中存储飞行动作的存储设备是否正常的步骤；如果不正常，执行自检错误提示。
[0027]进一步地，所述自检方法还包括对小型多旋翼式无人飞行设备上附加功能进行检测的附加功能进行自检的步骤，如果附加功能检测不正常，提示用户有选择地执行小型多旋翼式小型多旋翼式无人飞行设备的飞行操作。
[0028]进一步地，所述自检方法还包括根据任务时间与总续航时间的比值作为参考，来确定，当前余电是否足以支撑无人飞行器完成任务
[0029]采用上述技术方案，至少可以获得以下有益效果:
[0030]1、飞行功能自检功能，是对于无人飞行器基本飞行能力的检测，确保能够安全飞行。
[0031]2、附加功能自检部分，则是根据无人机实际所实现的用途来设定。
[0032]3、采用心跳机制，发送无特殊含义的心跳指令，可以更加可靠地检测小型多旋翼式无人飞行设备通信功能是否正常，并且不需要小型多旋翼式无人飞行设备其他模块执行任何动作，所以验证速度也非常快。
[0033]4、对电源和导航功能的验证，可以确保小型多旋翼式无人飞行设备在执行飞行任务时，能够安全的飞行。
[0034]5、进一步地，通过对控制功能先静态后动态的验证方式，当旋翼偏转功能出现问题时，提前发现，避免到飞行阶段才发现，而造成小型多旋翼式无人飞行设备可能造成损坏。
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