一种飞行监控装置及飞行状态监控方法_2

文档序号:9843539阅读:来源:国知局
电单元201、无线通信装置202和中央处理器204,如此,可以将中央处理器204生成的无人机飞行控制指令经由无线通信装置202传输至上述无人机10的通信单元101。
[0041]为了能够及时提醒无人机操作者能够定期对无人机进行维护和/或对无人机发生的故障及时进行维修以提高无人机的安全系数,优选地,如图2所示,本实施例中,上述地面控制站20上还设有一飞行监控装置203,其用于对无人机10的飞行状态进行实时监控。如图2所示,上述飞行监控装置203与上述无线通信装置202和上述中央处理器204均相连接。具体地,如图3所示,上述飞行监控装置203包括:采集上述检测装置104的检测信号的数据采集模块2031、与上述数据采集模块2031相连接以根据所采集的检测信号和预先存储在其上的基准条件而生成无人机的运行状态信息的监控模块2032以及与上述监控模块2032相连接以将上述运行状态信息向外部输出的输出模块2034,且优选地,上述输出模块2034用于将上述运行状态信息外部输出至无人机操作者以使操作者及时知晓上述运行状态信息。本领域普通技术人员应理解,上述飞行监控装置可与中央处理器集成为一体。优选地,为了使操作者能够及时获悉无人机10的各种相关信息,本实施例中,上述输出模块2034可为显示器等显示装置(图中未显示)。
[0042]如图3所示,为了在能够为操作者提供上述无人机的运行状态信息的同时,也能为操作者提供基于上述状态信息进行后续服务的具体途径等相关信息,并督促操作者及时对无人机进行维护管理等操作,优选地,本实施例中,上述飞行监控装置203还包括与上述监控模块2032相连接以将上述运行状态信息经由通信网络而传输至第三方服务器的网络通信模块2033,其中,该第三方服务器可由无人机生产商提供,或者由提供无人机维护/维修服务的专业人员提供,或者由为无人机提供相关广告信息的信息服务商提供等,只需要能够提供与无人机的维护/维修相关信息即可。具体地,在本实施例中,上述网络通信模块可为一网络通信端口 ;上述第三方服务器可为云端服务器。如此,无人机操作者既可及时了解无人机的运行状态,还可以及时使专业人员了解无人机运行状态,并给出具体建议,及时对无人机进行维护。也就是说,通过上述飞行监控装置可以在操作者与维修者之间建立信息推送机制,能够让相关的维护信息以上述监控装置为中介在双方之间互动,从而大大提高无人机的安全性能。而且,飞行监控装置的结构简单,也便于在无人机领域进行广泛的技术推广。
[0043]图4为本实施例的监控模块的组成示意图。如图4所示,上述监控模块2032包括:用于预先存储上述基准条件的存储子模块2032a,且该存储子模块2032a与上述数据采集模块2031相连接,具体地,该存储子模块2032a可为非易失性存储器,如EEPROM (电可擦可编程只读存储器)、FRAM(铁电存储器)等;和用于比较所接收的检测信号与上述基准条件之间关系以判断所接收的检测信号是否符合预设条件的比较子模块2032b,且该比较子模块2032b与上述输出模块2034或上述网络通信模块2033相连接,具体地,该比较子模块2032b可为比较器。此外,为了使上述无人机运行状态信息能够及时被发送到相应的维护者,优选地,上述存储子模块2032a中还存储有与上述第三方服务器相关的第二类信息,如第三方服务器的具体名称、邮件地址等相关信息。进一步地,为了使操作者及时知晓与所持有的无人机维护/维修的相关服务信息,优选地,上述存储子模块2032a中还存储有与无人机的产品属性等相关的第一类信息,如无人机的型号、购买时间、配件信息等内容,便于第三方服务器根据无人机的特定属性而提供相应的、合适的服务信息。
[0044]具体地,上述无人机的检测装置104可为用于统计上述无人机运行时间的计时装置,则此时相应的,上述基准条件为预设需要对无人机实施定期维护的预设时间值。例如,上述基准条件设定为当无人机飞行时间达到N*10小时(N > I)时发送“无人机需要进行维护”的提醒信息至操作者,则当监控模块203判断上述计时装置的计时值达到上述基准条件时,则促使上述输出模块2034输出上述提醒信息至操作者,并利用网络通信模块2033将上述信息以及无人机的相关型号等信息一并发送至第三方服务器。本领域普通技术人员应理解,上述计时装置和基准条件也可设置成与上述无人机的购买时间相关联。
[0045]或者,上述检测装置104也可为用于检测上述无人机飞行组件103的运行参数的传感器系统,本实施例中,该传感器系统是表示安装在无人机上的多个传感器,如用于检测螺旋桨的转速的速度传感器、用于检测电机输出的电压/电流的电压/电流检测器、用于检测飞行角度的陀螺仪传感器等,且每个传感器均与控制单元和相应的飞行构件相连接,且每个传感器都可以独立工作并实时检测相应的飞行构件的运行状态参数。相应地,此时上述基准条件为预先存储的所述传感器系统正常运行的阈值范围,确切地说,上述基准条件为预先存储的各个传感器在相应的飞行构件正常运行时所检测的阈值范围。例如,当执行油门指令时,无人机应完成各个螺旋桨旋转以带动无人机上升的功能,而执行俯冲指令时,无人机应通过调整各个螺旋桨的转速而实现向前飞行的功能,故此时基准条件可为无人机正常执行上述两指令时相应的飞行姿态传感器的飞行轨迹区间、速度传感器的速度阈值区间等,而监控模块203只需要将上述飞行姿态传感器和速度传感器所检测的飞行轨迹和速度与上述预设条件进行比对,如果吻合,则判定上述无人机运行正常;反之,则判断上述无人机运行异常。如此,上述监控模块203通过比较所采集各个传感器的实时检测信号与上述预设的阈值范围即可判断上述各个飞行构件是否运行正常。
[0046]或者,当上述检测装置104为设置在上述无人机的传感器系统时,上述基准条件也可设置成与每条飞行控制指令及对应于该飞行控制指令而动作的检测装置的信号反馈相关联,如无人机接收某个飞行控制指令时所对应的飞行构件的检测信号的反馈情况或反馈顺序等。同理,上述基准条件也可设定为无人机正常执行上述两指令时对应的传感器反馈情况或顺序,例如,当判断其中一个速度传感器未有信号反馈即可判断此时上述螺旋桨存在故障。而且,通过将基准条件与检测信号的顺序相关联,还具有以下效果:按照从信号控制源向功能实现部件(如各个飞行构件)的顺序依次监测每个功能实现部件是否按照预设流程完成了工作,即可准确判断出产生故障导致流程中止的具体部件,从而还可以向操作者提供准确的故障情况报告。
[0047]图5为本实施例利用上述飞行监控装置进行飞行监控的方法流程图。如图5所示,上述飞行监控方法包括以下步骤:
[0048]S1:采集无人机的飞行状态参数;
[0049]具体地,该步骤主要利用上述数据采集模块2031按照预设的时间间隔采集无人机的飞行状态参数,其中,上述飞行状态参数可包括无人机10的运行时间、飞行组件103的运行参数(如电机的电压/电流输出值、螺旋桨的转速等)、飞行组件103的信号反馈情况(如有无反馈、相关顺序等)等。
[0050]S2:根据上述飞行状态参数与预设的基准条件的关系而生成无人机运行状态信息;
[0051]具体地,该步骤主要利用监控模块2032中的比较子模块2032b将上述数据采集模块2031采集的飞行状态参数与预先存储在存储子模块2032a中的基准条件进行比较以判断其是否符合预设的条件以生成上述运行状态信息。
[0052]S3:经由网络通信模块2033(即网络通信端口)将上述运行状态信息发送至第三方服务器。
[0053]具体地,该步骤主要根据存储在上述存储子模块2032a的与第三方服务器相关的第二类信息而利用通信网络将上述状态信息发送至上述第三方服务器。
[0054]图6为以检测装置为传感器系统为例以对无人机的运行状态进行监控的具体方法的流程图。如图6所示,先采集上述无人机10的传感器系统的实时检测信号,即采集各个传感器的实时检测信号,然后,判断上述检测信号是否位于上述预设的阈值范围中,若位于,则表示与该检测信号对应的飞行构件处于正常运行状态;反之,则表示该飞行构件处于异常状态,及时将上述运行状态信息发送至操作者并同时发送至第三方服务器。
[0055]本领域普通技术人员应理解,为了便于上述飞行监控装置能够及时向操作者输出相应的提醒信息,上述存储子模块中可存储有以下信息:根据飞行控制指令以及一一对应的相应的飞行构件的运行状态参数相关的信息而建立的查找表。<
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