CN113968348B - 一种无人机伺服作动***的故障处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种无人机伺服作动***的故障处理方法及装置，方法包括：识别无人机的当前飞行阶段，并获取当前飞行阶段下的无人机的飞行数据，根据当前飞行阶段的飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型，针对当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理。针对无人机在不同飞行阶段下，对不同伺服作动***故障的处理，降低主舵面和发动机控制失效的风险，从而保障飞行安全。
Description
技术领域
本申请涉及无人机领域，尤其是涉及一种无人机伺服作动***的故障处理方法及装置。
背景技术
随着我国社会经济的发展，无人机领域也得到快速发展，不仅可以用在城市管理、农业保险工作、物流行业、电力巡检、抢险救灾、视频拍摄等行业，也可用在现代战争中，完成战场侦察和监视、定位校射、电子站等，应用广泛。
无人机应用越来越广泛，这就对无人机的安全飞行提出了更高的要求，在飞行过程中，如果伺服作动***出现故障，可能导致副翼、升降舵、方向舵舵机控制失效，影响飞行安全，造成人财损失。然而，现有技术中，无法灵活地处置无人机在不同飞行状态下的不同伺服作动***故障，从而保障飞行安全。
发明内容
为了在飞行过程中灵活地对无人机在不同飞行状态下的不同伺服作动***故障类型进行处理，从而保障飞行安全，本申请提供了一种无人机伺服作动***的故障处理方法及装置。
第一方面，本申请提供了一种无人机伺服作动***的故障处理方法，采用如下的技术方案：
一种无人机伺服作动***的故障处理方法，包括：
识别所述无人机的当前飞行阶段；
获取当前飞行阶段下的所述无人机的飞行数据；
根据所述飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型；
根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理。
通过采用上述技术方案，针对无人机在不同飞行阶段下，对不同伺服作动***故障的处理，降低主舵面和发动机控制失效的风险，从而保障飞行安全。
可选的，所述当前飞行阶段，包括：地面等待阶段、地面开车阶段、滑行阶段、起飞阶段、起飞滑跑阶段、起飞爬升阶段、巡航阶段和返航备降着陆阶段中任一种。
通过采用上述技术方案，在伺服作动***故障时，根据当前飞行阶段，针对性的进行处理，不仅保障了飞行安全，也提高无人机在执行飞行任务的效率。
可选的，所述飞行数据，包括：舵控器状态字数据、舵控器通信数据、舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据，
所述根据所述飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型，包括：
根据所述舵控器状态字数据或舵控器通信数据，结合预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型为舵控器故障；
根据所述舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据，结合预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型为舵机反馈异常。
通过采用上述技术方案，确认伺服作动***故障类型为舵控器故障或舵机反馈异常，考虑到了不同的伺服作动***故障，所采用的处理方法是不同的。
可选的，所述根据所述飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型，之后还包括：
当所述伺服作动***故障类型为舵控器故障时，获取所述舵控器故障的发生位置；
根据所述舵控器故障的发生位置，确定所述舵控器故障为主舵面舵控器故障或发动机刹车舵控器故障；
当所述伺服作动***故障类型为舵机反馈异常时，获取所述舵机反馈异常的发生位置；
根据所述舵机反馈异常的发生位置，确定所述舵机反馈异常为主舵面舵机反馈异常或发动机操纵舵机反馈异常。
通过采用上述技术方案，根据伺服作动***故障类型和伺服作动***故障发生位置，确定伺服作动***故障具体故障情况，从而展开相应的处理方法，可以灵活地处理故障，保障飞行安全，提高无人机执行飞行任务的效率。
可选的，所述根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理，包括：
根据所述主舵面舵控器故障，调用预设的故障处理规则中的主舵面舵控器控制故障处理策略；
根据所述当前飞行阶段和所述主舵面舵控器控制故障处理策略，对所述无人机进行故障处理。
通过采用上述技术方案，根据当前飞行阶段、主舵面舵控器故障及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理，实现对主舵面舵控器故障这一情况展开处理，降低副翼、升降舵、方向舵舵机控制失效的风险，保障飞行安全。
可选的，所述根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理，包括：
根据所述发动机刹车舵控器故障，调用预设的故障处理规则中的发动机刹车舵控器故障处理策略；
根据所述当前飞行阶段和所述发动机刹车舵控器故障处理策略，对所述无人机进行故障处理。
通过采用上述技术方案，根据当前飞行阶段、发动机刹车舵控器故障及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理，实现对发动机刹车舵控器故障这一情况展开处理，降低发动机操纵杆、刹车杆控制失效的风险，保障飞行安全。
可选的，所述根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理，包括：
根据所述主舵面舵机反馈异常，调用预设的故障处理规则中的主舵面舵机反馈异常处理策略；
根据所述当前飞行阶段和所述主舵面舵机反馈异常处理策略，对所述无人机进行故障处理。
通过采用上述技术方案，根据当前飞行阶段、主舵面舵机反馈异常及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理，实现对主舵面舵机反馈异常这一情况展开处理，降低舵机不按照指令偏转的风险，保障飞行安全。
可选的，所述根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理，包括：
根据所述发动机操纵舵机反馈异常，调用预设的故障处理规则中的发动机操纵舵机反馈异常处理策略；
根据所述当前飞行阶段和所述发动机操纵舵机反馈异常处理策略，对所述无人机进行故障处理。
通过采用上述技术方案，根据当前飞行阶段、发动机操纵舵机反馈异常及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理，实现对发动机操纵舵机反馈异常这一情况展开处理，降低舵机不按照指令偏转的风险，保障飞行安全。
第二方面，本申请提供了一种无人机伺服作动***的故障处理装置，采用如下的技术方案：
识别模块,用于识别所述无人机的当前飞行阶段；
获取模块，用于获取当前飞行阶段下的所述无人机的飞行数据；
故障分析模块，用于根据所述飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型；
故障处理模块，用于根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理。
通过采用上述技术方案，针对无人机在不同飞行阶段下，对不同伺服作动***故障的处理，降低主舵面和发动机控制失效的风险，从而保障飞行安全。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
识别无人机的当前飞行阶段，并获取当前飞行阶段下的无人机的飞行数据，根据当前飞行阶段的飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型，针对当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理。针对无人机在不同飞行阶段下，对不同伺服作动***故障的处理，降低主舵面和发动机控制失效的风险，从而保障飞行安全。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种无人机伺服作动***的故障处理方法的流程示意图。
图2是本申请实施例提供的一个实施方式的流程示意图。
图3是本申请实施例提供的第二个实施方式的流程示意图。
图4是本申请实施例提供的第三个实施方式的流程示意图。
图5是本申请实施例提供的第四个实施方式的流程示意图。
图6是本申请实施例提供的第五个实施方式的流程示意图。
图7是本申请实施例提供的第六个实施方式的流程示意图。
图8是本申请实施例提供的一种无人机伺服作动***的故障处理装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本申请的无人机伺服作动***的故障处理方法及装置，不仅仅适用于固定翼无人机，还可适用其他类型的无人机如复合翼无人机。
本申请实施例公开了一种无人机伺服作动***的故障处理方法。
请参阅图1，一种无人机伺服作动***的故障处理方法，包括：
S101、识别无人机的当前飞行阶段；
其中，无人机在展开飞行任务时，可能处在不同的飞行阶段，在不同飞行阶段下的无人机伺服作动***的故障处理方法是不同的，因此需要识别无人机的当前飞行阶段。
S102、获取当前飞行阶段下的无人机的飞行数据；
其中，对无人机进行实时监测，获取当前飞行阶段下的无人机的飞行数据，实时数据是与当前飞行阶段相关的，可以是主舵面、发动机、刹车等等数据。
S103、根据飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型；
其中，在飞行过程中，如果伺服作动***出现故障，可能导致副翼、升降舵、方向舵舵机控制失效，因此，就可以通过当前飞行阶段下的无人机的飞行数据，去分析伺服作动***故障类型，从而针对性的处理故障。
S104、根据当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理。
其中，由于不同的飞行阶段、不同的伺服作动***故障类型所对应的故障处理方法都不同，需要针对相应的故障处理规则，对无人机进行故障处理。
本实施例的实施原理为：识别无人机的当前飞行阶段，并获取当前飞行阶段下的无人机的飞行数据，根据当前飞行阶段的飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型，针对当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理。针对无人机在不同飞行阶段下，对不同伺服作动***故障的处理，降低主舵面和发动机控制失效的风险，从而保障飞行安全。
在以上图1所示的实施例中，当前飞行阶段，包括：地面等待阶段、地面开车阶段、滑行阶段、起飞阶段、起飞滑跑阶段、起飞爬升阶段、巡航阶段和返航备降着陆阶段中任一种。
本实施例的实施原理为：无人机的飞行阶段根据实际飞行需求，包括地面等待阶段、地面开车阶段、滑行阶段、起飞阶段、起飞滑跑阶段、起飞爬升阶段、巡航阶段和返航备降着陆阶段，从而在伺服作动***故障时，根据当前飞行阶段，针对性的进行处理，不仅保障了飞行安全，也提高无人机在执行飞行任务的效率。当然，飞行阶段的设定可以根据实际需求自行设定，不仅限于地面等待阶段、地面开车阶段、滑行阶段、起飞阶段、起飞滑跑阶段、起飞爬升阶段、巡航阶段和返航备降着陆阶段这几种飞行阶段。
在以上图1所示的实施例中，飞行数据包括：舵控器状态字数据、舵控器通信数据、舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据，下面通过图2所示的实施例对步骤S103的根据飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型进行详细说明，具体包括：
S201、根据舵控器状态字数据或舵控器通信数据，结合预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型为舵控器故障；
其中，针对舵控器状态字数据或舵控器通信数据，故障判据规则为：1）舵控器状态字数据异常持续5拍，2）舵控器通信数据异常持续3s，上述判据任一有效则判定故障有效，得到无人机的伺服作动***故障类型为舵控器故障。当然，异常持续拍数和异常持续秒数都可根据实际需求进行设定，不仅限于5拍和3s。
S202、根据舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据，结合预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型为舵机反馈异常。
其中，针对舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据，故障判据规则为：舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据的偏差大于3°，持续时间为1s，判定故障有效，得到无人机的伺服作动***故障类型为舵机反馈异常。当然舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据的偏差与持续时间都可以根据实际需求进行设定，不仅限于3°和1s。
本实施例的实施原理为：根据飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型，其中飞行数据包括舵控器状态字数据、舵控器通信数据、舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据，确认伺服作动***故障类型为舵控器故障或舵机反馈异常，考虑到了不同的伺服作动***故障，所采用的处理方法是不同的。
在以上图1和2所示的实施例中，在步骤S103的根据飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型，之后还包括以下内容，具体如图3所示：
S301、当伺服作动***故障类型为舵控器故障时，获取舵控器故障的发生位置；
S302、根据舵控器故障的发生位置，确定舵控器故障为主舵面舵控器故障或发动机刹车舵控器故障；
S303、当伺服作动***故障类型为舵机反馈异常时，获取舵机反馈异常的发生位置；
S304、根据舵机反馈异常的发生位置，确定舵机反馈异常为主舵面舵机反馈异常或发动机操纵舵机反馈异常。
本实施例的实施原理为：根据伺服作动***故障类型和伺服作动***故障发生位置，确定伺服作动***故障具体故障情况，从而展开相应的处理方法，可以灵活地处理故障，保障飞行安全，提高无人机执行飞行任务的效率。其中，舵控器故障的发生位置包括主舵面舵控器或发动机刹车舵控器，升降舵机、左副翼舵机、右副翼舵机、方向舵机任一舵机反馈异常确认为主舵面舵机反馈异常，油门杆、桨距杆、停车杆、高空杆、防尘杆、汽化器加温杆任一操纵杆舵机反馈异常确认为发动机操纵舵机反馈异常。
结合以上图3所示的实施例，对步骤S104的根据当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理进行详细说明，如图4所示，具体包括：
S401、根据主舵面舵控器故障，调用预设的故障处理规则中的主舵面舵控器控制故障处理策略；
S402、根据当前飞行阶段和主舵面舵控器控制故障处理策略，对无人机进行故障处理。
本实施例的实施原理为：根据当前飞行阶段、主舵面舵控器故障及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理，实现对主舵面舵控器故障这一情况展开处理，降低副翼、升降舵、方向舵舵机控制失效的风险，保障飞行安全。
主舵面舵控器控制故障处理策略为：
1）地面等待阶段：不生成控制信号；
2）地面开车阶段：生成发动机油门收至慢车信号；
3）滑行阶段：生成执行滑行中止程序信号；
4）起飞滑跑阶段：起飞决断条件之前，生成执行起飞异常中止程序信号；
5）起飞爬升阶段：不生成控制信号；
6）巡航阶段：生成执行应急返航程序信号；
7）返航备降着陆阶段：不生成控制信号。
结合以上图3所示的实施例，对步骤S104的根据当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理进行详细说明，如图5所示，具体包括：
S501、根据发动机刹车舵控器故障，调用预设的故障处理规则中的发动机刹车舵控器故障处理策略；
S502、根据当前飞行阶段和发动机刹车舵控器故障处理策略，对无人机进行故障处理。
本实施例的实施原理为：根据当前飞行阶段、发动机刹车舵控器故障及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理，实现对发动机刹车舵控器故障这一情况展开处理，降低发动机操纵杆、刹车杆控制失效的风险，保障飞行安全。
发动机刹车舵控器故障处理策略为：
1）地面等待阶段：不生成控制信号；
2）地面开车阶段：生成发动机自动停车信号；
3）滑行阶段：生成发动机自动停车和执行滑行中止程序信号；
4）起飞滑跑阶段：起飞决断条件之前，生成执行起飞异常中止程序信号；
5）起飞爬升阶段：不生成控制信号；
6）巡航阶段：生成执行应急返航程序信号；
7）返航备降着陆阶段：不生成控制信号。
结合以上图3所示的实施例，对步骤S104的根据当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理进行详细说明，如图6所示，具体包括：
S601、根据主舵面舵机反馈异常，调用预设的故障处理规则中的主舵面舵机反馈异常处理策略；
S602、根据当前飞行阶段和主舵面舵机反馈异常处理策略，对无人机进行故障处理。
本实施例的实施原理为：根据当前飞行阶段、主舵面舵机反馈异常及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理，实现对主舵面舵机反馈异常这一情况展开处理，降低舵机不按照指令偏转的风险，保障飞行安全。
主舵面舵机反馈异常处理策略为：
1）地面等待阶段：不生成控制信号；
2）地面开车阶段：生成发动机油门收至慢车位信号；
3）滑行阶段：生成发动机自动停车和执行滑行中止程序信号；
4）起飞滑跑阶段：起飞决断条件之前，生成执行起飞异常中止程序信号；
5）起飞爬升阶段：不生成控制信号；
6）巡航阶段：生成执行应急返航程序信号；
7）返航备降着陆阶段：不生成控制信号。
结合以上图3所示的实施例，对步骤S104的根据当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理进行详细说明，如图7所示，具体包括：
S701、根据发动机操纵舵机反馈异常，调用预设的故障处理规则中的发动机操纵舵机反馈异常处理策略；
S702、根据当前飞行阶段和发动机操纵舵机反馈异常处理策略，对无人机进行故障处理。
本实施例的实施原理为：根据当前飞行阶段、发动机操纵舵机反馈异常及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理，实现对发动机操纵舵机反馈异常这一情况展开处理，降低舵机不按照指令偏转的风险，保障飞行安全。
发动机操纵舵机反馈异常处理策略为：
1）地面等待阶段：不生成控制信号；
2）地面开车阶段：生成发动机自动停车信号；
3）滑行阶段：生成发动机自动停车和执行滑行中止程序信号；
4）起飞滑跑阶段：起飞决断条件之前，生成执行起飞异常中止程序信号；
5）起飞爬升阶段：不生成控制信号；
6）巡航阶段：生成执行应急返航程序信号；
7）返航备降着陆阶段：不生成控制信号。
在以上图1至图7所示的实施例中，具体说明了无人机伺服作动***的故障处理方法，下面通过实施例对应用该方法的用于无人机伺服作动***的故障处理装置进行说明，如图8所示，本申请的一种无人机伺服作动***的故障处理装置，包括：
识别模块801,用于识别无人机的当前飞行阶段；
获取模块802，用于获取当前飞行阶段下的无人机的飞行数据；
故障分析模块803，用于根据飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型；
故障处理模块804，用于根据当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理。
本实施例的实施原理为：识别模块801识别无人机的当前飞行阶段，并通过获取模块802获取当前飞行阶段下的无人机的飞行数据，故障分析模块803根据当前飞行阶段的飞行数据及预设的故障判据规则，分析得到无人机的伺服作动***故障类型，故障处理模块804针对当前飞行阶段、伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对无人机进行故障处理。针对无人机在不同飞行阶段下，对不同伺服作动***故障的处理，降低主舵面和发动机控制失效的风险，从而保障飞行安全。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (7)
1.一种无人机伺服作动***的故障处理方法，其特征在于，包括：
识别所述无人机的当前飞行阶段；
获取当前飞行阶段下的所述无人机的飞行数据，所述飞行数据包括：舵控器状态字数据、舵控器通信数据、舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据；
根据所述舵控器状态字数据或舵控器通信数据，结合预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型为舵控器故障；
根据所述舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据，结合预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型为舵机反馈异常；
根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理。
2.根据权利要求1所述的一种无人机伺服作动***的故障处理方法，其特征在于，所述当前飞行阶段，包括：地面等待阶段、地面开车阶段、滑行阶段、起飞阶段、巡航阶段和返航备降着陆阶段中任一种。
3.根据权利要求1所述的一种无人机伺服作动***的故障处理方法，其特征在于，所述根据舵机指令位置数据和舵机反馈位置数据，结合预设的故障判据规则，分析得到所述无人机的伺服作动***故障类型为舵机反馈异常，之后还包括：
当所述伺服作动***故障类型为舵控器故障时，获取所述舵控器故障的发生位置；
根据所述舵控器故障的发生位置，确定所述舵控器故障为主舵面舵控器故障或发动机刹车舵控器故障；
当所述伺服作动***故障类型为舵机反馈异常时，获取所述舵机反馈异常的发生位置；
根据所述舵机反馈异常的发生位置，确定所述舵机反馈异常为主舵面舵机反馈异常或发动机操纵舵机反馈异常。
4.根据权利要求3所述的一种无人机伺服作动***的故障处理方法，其特征在于，所述根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理，包括：
根据所述主舵面舵控器故障，调用预设的故障处理规则中的主舵面舵控器控制故障处理策略；
根据所述当前飞行阶段和所述主舵面舵控器控制故障处理策略，对所述无人机进行故障处理。
5.根据权利要求3所述的一种无人机伺服作动***的故障处理方法，其特征在于，所述根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理，包括：
根据所述发动机刹车舵控器故障，调用预设的故障处理规则中的发动机刹车舵控器故障处理策略；
根据所述当前飞行阶段和所述发动机刹车舵控器故障处理策略，对所述无人机进行故障处理。
6.根据权利要求3所述的一种无人机伺服作动***的故障处理方法，其特征在于，所述根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理，包括：
根据所述主舵面舵机反馈异常，调用预设的故障处理规则中的主舵面舵机反馈异常处理策略；
根据所述当前飞行阶段和所述主舵面舵机反馈异常处理策略，对所述无人机进行故障处理。
7.根据权利要求3所述的一种无人机伺服作动***的故障处理方法，其特征在于，所述根据所述当前飞行阶段、所述伺服作动***故障类型及预设的故障处理规则，对所述无人机进行故障处理，包括：
根据所述发动机操纵舵机反馈异常，调用预设的故障处理规则中的发动机操纵舵机反馈异常处理策略；
根据所述当前飞行阶段和所述发动机操纵舵机反馈异常处理策略，对所述无人机进行故障处理。
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