一種小型多旋翼式無人飛行設(shè)備及其自檢方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小型多旋翼式無人飛行設(shè)備控制的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小型多旋翼式無人飛行設(shè)備及其自檢方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子科學(xué)技術(shù)的進步和計算機工業(yè)水平的發(fā)展，小型多旋翼式無人飛行設(shè)備逐步進入人們的生活領(lǐng)域，尤其是四軸飛行器的商用化，得到了極大發(fā)展；比如在一些拍攝、物品傳遞、飛行表演等場合，就經(jīng)常需要小型多旋翼式無人飛行設(shè)備來執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。
[0003]但是無人飛行設(shè)備作為在空中飛行的飛行器，一旦發(fā)生故障，并不能像地面設(shè)備那樣，僅僅是停留在原地而已，故障過程中，無人飛行設(shè)備一旦失去動力，就會從空中墜落；所以無人飛行設(shè)備的空中故障，輕則導(dǎo)致機體墜毀，重則可能導(dǎo)致發(fā)生碰撞傷人事故。因此，如何保證無人飛行設(shè)備安全飛行顯得相當(dāng)重要。
[0004]例如，在中國專利申請?zhí)枮镃N201110031241.9的專利申請中，公開了一種一種飛行玩具狀態(tài)檢測與安全控制的系統(tǒng)，包括遙控器模塊與飛行器模塊，并且遙控器模塊與飛行器模塊分別設(shè)置有狀態(tài)自檢模塊與無線通信模塊；飛行器模塊獲取自身的狀態(tài)信息并獲取遙控器模塊的狀態(tài)信息，根據(jù)綜合的狀態(tài)信息判斷系統(tǒng)是否正常，如異常則執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)急動作；這樣通過綜合遙控器與飛行器的狀態(tài)的檢測，確保飛行器能在正常的狀態(tài)下飛行，并在系統(tǒng)工作異常時做出緊急迫降或者其他操作，提高了飛行器的安全性與使用壽命。
[0005]另一份中國專利申請?zhí)枮镃N201110422559.X的中國專利申請中，公開了一種基于串行總線的無人飛行器狀態(tài)監(jiān)測方法:將無人飛行器系統(tǒng)中所需各種狀態(tài)監(jiān)測傳感器與基于單片機微處理器開發(fā)的控制板組合起來構(gòu)成一個整體，控制板負(fù)責(zé)對傳感器數(shù)據(jù)進行采集，并配有串行總線接口，可對總線上發(fā)來的指令做出響應(yīng)，驅(qū)動傳感器執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送、自檢、調(diào)校配準(zhǔn)功能；這樣整個無人飛行器系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)由串行總線連接，減少了布線連接，增強了系統(tǒng)配置的可擴展性，具有配置靈活、布線簡明、可靠性高，維護簡易的優(yōu)勢。
[0006]但是發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，上述技術(shù)方案都是基于小型多旋翼式無人飛行設(shè)備在飛行過程中的狀態(tài)監(jiān)控；小型多旋翼式無人飛行設(shè)備在起飛前的故障檢測，目前仍然停留在人工檢測或者經(jīng)驗判斷的階段，這樣小型多旋翼式無人飛行設(shè)備漏檢的可能性很大；并且在有些情況下，有經(jīng)驗的飛手由于過于自信，會忽略對小型多旋翼式無人飛行設(shè)備的檢查，新手可能都不知道需要對小型多旋翼式無人飛行設(shè)備進行檢查，有些飛手即使知道要進行檢查，也缺乏有效的檢查方法；一旦等到小型多旋翼式無人飛行設(shè)備在飛行過程中發(fā)生了故障，再追查原因，就已經(jīng)來不及了。
[0007]因此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，迫切需要一種能夠在小型多旋翼式無人飛行設(shè)備起飛前，對于潛在的異常問題，能夠提前發(fā)現(xiàn)，能夠?qū)π⌒投嘈硎綗o人飛行設(shè)備進行自檢的技術(shù)方案，從而確保小型多旋翼式無人飛行設(shè)備起飛前功能是正常的，減少不必要的損失。并且，經(jīng)過發(fā)明人的歸納和總結(jié)，針對最容易導(dǎo)致小型多旋翼式無人飛行設(shè)備墜毀的幾種故障進行了分析，在自檢過程中，同時兼顧了通信功能、控制功能、電源管理功能三個方面，從而最大可能的避免了墜毀事件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠自檢的小型多旋翼式無人飛行設(shè)備及其自檢方法。
[0009]為了實現(xiàn)該效果，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0010]一方面，提供一種小型多旋翼式無人飛行設(shè)備，其特征在于，包括:
[0011]能夠?qū)o人飛行設(shè)備自身飛行功能進行檢測的飛行功能自檢模塊；
[0012]所述飛行功能自檢模塊設(shè)置有通信功能檢測單元，控制功能檢測單元，電源功能檢測單元；其中，
[0013]所述通信功能檢測單元設(shè)置成能夠接收無特殊含義的心跳指令；
[0014]所述控制功能檢測單元設(shè)置成能夠檢測所述無人飛行設(shè)備旋翼偏轉(zhuǎn)角度和/或轉(zhuǎn)速是否正常；
[0015]所述電源功能檢測單元設(shè)置成能夠讀取無人飛行設(shè)備中電池電量。
[0016]進一步地，所述無人飛行設(shè)備還設(shè)置有對無人飛行設(shè)備上附加功能進行檢測的附加功能自檢模塊；所述附加功能自檢模塊設(shè)置成可以檢測云臺和/或相機是否正常的檢測單元；并且所述附加功能自檢模塊設(shè)置有位移傳感器和/或相機焦距檢測單元；無人飛行設(shè)備的控制器發(fā)送旋轉(zhuǎn)指令給所述云臺，通過所述位移傳感器檢測云臺在各個方向的旋轉(zhuǎn)是否到達旋轉(zhuǎn)指令對應(yīng)的位置，來判定所述云臺是否正常。
[0017]進一步地，所述飛行功能自檢測單元還包括導(dǎo)航功能檢測單元，并且所述導(dǎo)航功能檢測單元設(shè)置成檢測所述無人飛行設(shè)備中GPS定位儀和/或速度儀和/或高度儀是否正常。
[0018]進一步地，所述飛行功能自檢模塊還設(shè)置有輔助設(shè)備檢測單元，所述輔助設(shè)備檢測單元設(shè)置成可以檢測無人飛行設(shè)備中的存儲設(shè)備是否正常。
[0019]進一步地，所述電源功能檢測單元還需要對比所述剩余電量與預(yù)定規(guī)劃路線任務(wù)所需預(yù)計電量進行比較。
[0020]進一步地，所述控制功能檢測單元設(shè)置成可以接收靜態(tài)驗證和動態(tài)驗證兩種命令，所述靜態(tài)驗證命令包括讓旋翼在地面上按照預(yù)定命令偏移的指令，所述動態(tài)驗證命令包括讓旋翼先以低速旋轉(zhuǎn)的指令和待低速旋轉(zhuǎn)指令驗證通過之后發(fā)出的高速旋轉(zhuǎn)指令。
[0021]另一方面，本發(fā)明還提供一種小型多旋翼式無人飛行設(shè)備的自檢方法，其特征在于，所述無人飛行設(shè)備為上述任意一種所述的小型多旋翼式無人飛行設(shè)備，所述自檢方法包括:
[0022]通過無人飛行設(shè)備控制器發(fā)送心跳信號；如果不能接收無人飛行設(shè)備反饋信號，執(zhí)行自檢錯誤提不;
[0023]通過所述無人飛行設(shè)備的通信單元獲取無人飛行設(shè)備中電池電量信息是否能夠滿足需求；如果不能滿足需求，執(zhí)行自檢錯誤提示；
[0024]通過所述無人飛行設(shè)備的通信單元向所述旋翼發(fā)送靜態(tài)轉(zhuǎn)向指令，判定所述旋翼是否正常；如果不正常，執(zhí)行自檢錯誤提示；
[0025]通過所述無人飛行設(shè)備的通信單元向所述旋翼發(fā)送動態(tài)轉(zhuǎn)向指令，判定所述旋翼是否正常；如果不正常，執(zhí)行自檢錯誤提示。
[0026]進一步地，所述自檢方法還包括在所述旋翼靜態(tài)動作驗證完成之后，驗證所述無人飛行設(shè)備小型多旋翼式無人飛行設(shè)備中存儲飛行動作的存儲設(shè)備是否正常的步驟；如果不正常，執(zhí)行自檢錯誤提示。
[0027]進一步地，所述自檢方法還包括對小型多旋翼式無人飛行設(shè)備上附加功能進行檢測的附加功能進行自檢的步驟，如果附加功能檢測不正常，提示用戶有選擇地執(zhí)行小型多旋翼式小型多旋翼式無人飛行設(shè)備的飛行操作。
[0028]進一步地，所述自檢方法還包括根據(jù)任務(wù)時間與總續(xù)航時間的比值作為參考，來確定，當(dāng)前余電是否足以支撐無人飛行器完成任務(wù)
[0029]采用上述技術(shù)方案，至少可以獲得以下有益效果:
[0030]1、飛行功能自檢功能，是對于無人飛行器基本飛行能力的檢測，確保能夠安全飛行。
[0031]2、附加功能自檢部分，則是根據(jù)無人機實際所實現(xiàn)的用途來設(shè)定。
[0032]3、采用心跳機制，發(fā)送無特殊含義的心跳指令，可以更加可靠地檢測小型多旋翼式無人飛行設(shè)備通信功能是否正常，并且不需要小型多旋翼式無人飛行設(shè)備其他模塊執(zhí)行任何動作，所以驗證速度也非?？臁?br>[0033]4、對電源和導(dǎo)航功能的驗證，可以確保小型多旋翼式無人飛行設(shè)備在執(zhí)行飛行任務(wù)時，能夠安全的飛行。
[0034]5、進一步地，通過對控制功能先靜態(tài)后動態(tài)的驗證方式，當(dāng)旋翼偏轉(zhuǎn)功能出現(xiàn)問題時，提前發(fā)現(xiàn)，避免到飛行階段才發(fā)現(xiàn)，而造成小型多旋翼式無人飛行設(shè)備可能造成損壞。
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