无人飞行器的故障监测预警方法及无人飞行器技术

本发明专利技术实施方式提供一种无人飞行器的故障监测预警方法以及一种无人飞行器，属于无人飞行器领域。所述方法包括：获取所述无人飞行器的加速度数据；根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否预警。同时，还提供了一种采用上述故障监测预警方法的无人飞行器。本发明专利技术通过监测加速度数据，特别是三轴加速度数据的异常，及时发现机身抖动过大等事故隐患，从而提高了无人飞行器的飞行安全。

Fault Monitoring and Early Warning Method of UAV and UAV

【技术实现步骤摘要】
无人飞行器的故障监测预警方法及无人飞行器
本专利技术涉及无人飞行器领域，具体地，涉及一种无人飞行器的故障监测预警方法及一种无人飞行器。
技术介绍
多旋翼无人机是目前市面上常见的一类无人飞行器，一般由三个及以上螺旋桨组成。无人飞行器中飞行控制器和惯性测量系统相配合，实时获取惯性测量系统所采集的各种飞行状态信息，飞行控制器通过控制无人飞行器的动力系统进行及时响应，使无人飞行器能够保持稳定的飞行姿态以及进行操作指令对应的飞行动作。在无人飞行器的行业应用中，由于无人飞行器的作业时间长、作业环境恶劣、维护不足等原因，往往会出现无人飞行器机体松动、螺丝松脱、机臂固定不佳、电机轴承损坏等安全隐患。而这些安全隐患情况又不易被操作人员或者维护人员直接察觉，久而久之最终导致无人飞行器飞行异常，出现重大事故甚至炸机等极端情况。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的是在无人飞行器飞行过程中对无人飞行器进行故障监测，并根据故障检测结果确定是否预警，通过故障预警提醒操作人员进行设备维护，以至少达到降低安全隐患，提升无人飞行器飞行安全的目的。为了实现上述目的，在本专利技术第一方面，提供一种无人飞行器的故障监测预警方法，所述方法包括：获取所述无人飞行器的加速度数据；根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否产生预警。可选的，所述加速度数据为三轴加速度数据。可选的，所述根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否产生预警，包括：对所述三轴加速度数据进行处理；将处理后的三轴加速度数据与设定阈值比较，在处理后的三轴加速度数据超出设定阈值的情况下，产生预警。可选的，所述处理包括：加权处理和\或滤波处理。可选的，所述加权处理包括：对所述三轴加速度数据的各个轴向分量设定对应权重；所述滤波处理包括：滤除所述三轴加速度数据的异常或干扰。可选的，确定所述设定阈值，其中所述设定阈值通过以下方式确定：将所述无人飞行器在满载状态下以最大飞行速度飞行时的三轴加速度数据作为基准数据，并将所述基准数据加上阈值裕量作为所述设定阈值。可选的，所述阈值裕量为所述基准数据的0.3倍。可选的，所述阈值裕量或所述设定阈值通过外部设定进行更新。可选的，所述方法还包括：将所述预警传输至无人飞行器的飞行控制器。在本专利技术第二方面，提供一种无人飞行器，所述无人飞行器包括：加速度传感器，所述加速度传感器被配置成获取所述无人飞行器的加速度数据；以及控制器，所述控制器被配置成根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否预警。或者，所述无人飞行器包括：三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器被配置成获取所述无人飞行器的三轴加速度数据；以及控制器，所述控制器被配置成根据所述三轴加速度数据是否超出设定阈值确定是否预警可选的，所述无人飞行器还包括滤波模块，所述滤波模块被配置成对所述三轴加速度数据进行滤波处理。可选的，所述设定阈值为所述无人飞行器在满载状态下以最大飞行速度飞行时的三轴加速度数据加上阈值裕量。可选的，所述控制器还被配置成：根据外部设定更新所述阈值裕量或所述设定阈值。可选的，所述无人飞行器还包括通信装置，所述通信装置被配置成将产生的预警传输至所述通信装置的对端。可选的，所述控制器为所述无人飞行器的飞行控制器。可选的，所述无人飞行器还包括存储装置，所述存储装置被配置成：存储所述预警，和\或存储所述预警产生的时间，和\或存储所述加速度数据或三轴加速度数据。可选的，所述无人飞行器还包括声音装置和\或发光装置和\或显示装置，被配置成根据所述预警进行提醒。在本专利技术第三方面，还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被控制器执行时能够使得所述控制器执行本专利技术提供的故障监测预警方法。本专利技术的故障监测预警方法在无人飞行器飞行过程中对无人飞行器的加速度数据进行监控，分析飞行过程中加速度数据的异常情况，在加速度数据异常情况下及时预警，由此能够及时发现无人飞行器存在的安全隐患，提醒操作人员进行设备维护，提高无人飞行器的飞行安全。本专利技术实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施方式，但并不构成对本专利技术实施方式的限制。在附图中：图1是本专利技术一种实施方式提供的故障监测预警方法的流程示意图；图2是本专利技术一种可选实施方式提供的故障监测预警方法的步骤流程图；图3是本专利技术一种可选实施方式提供的无人飞行器的连接示意图。附图标记说明10加速度传感器20滤波模块30控制器40飞行控制器具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。图1是本专利技术一种实施方式提供的故障监测预警方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括：获取所述无人飞行器的加速度数据；根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否预警。如此，通过获取所述无人飞行器的加速度数据，并判断获取的加速度数据是否超出设定阈值确定是否预警，使得无人机操作人员或维护人员能够及时发现飞行过程中的安全隐患，从而提高无人飞行器的飞行安全，减少重大故障。具体的，根据本专利技术的一种实施方式，在飞行过程中，首先通过无人飞行器的飞行控制器或者附加处理器实时获取无人飞行器的加速度数据，并将所获取的加速度数据与事先设定的阈值进行比较，在加速度数据超出设定阈值的情况下，确定产生预警。当无人飞行器的飞行姿态出现异常时，其加速度数据会受到显著的影响。比如：当无人飞行器出现机体松动、螺丝松脱等故障时，均会导致无人飞行器出现震颤，其加速度数据会出现明显的波动，同时影响加速度数据的平稳性，并能够导致加速度数据明显增大，进而超出设定阈值。根据本专利技术的一种实施方式，在加速度数据超出设定阈值的情况下，确定产生预警，并将所产生的预警传输至无人飞行器的飞行控制器，无人飞行器的操作人员或维护人员通过飞行控制器获取到异常的加速度数据后，能够通过异常的加速度数据及时发现无人飞行器出现的隐患，还能够根据加速度数据的异常对故障的原因和出现位置进行进一步的定位，通过操作及时调整以排除故障(例如调整飞行姿态、中止飞行进行检修或故障排除等)，以避免该隐患或异常导致的炸机等重大事故的发生。在本专利技术一种可选实施方式中，将无人飞行器的所述加速度数据限定为三轴加速度数据，所述三轴加速度数据可通过无人飞行器上的三轴加速度传感器来获取。三轴加速度传感器是加速度传感器中应用最广泛的一种，也是目前无人飞行器中普遍采用的传感器。目前市面上常见的此类传感器还有六轴传感器和九轴传感器，其中六轴传感器仅是在测量三轴加速度数据的基础上，增加了三轴陀螺仪，九轴传感器仅是在六轴传感器的基础上增加了三轴电子罗盘。无论采用哪种传感器，其中获取三轴加速度是必须的。同样的，三者都是基于加速度的基本原理去实现工作的，其工作和测量原理在此处不再赘述。此处所述的加速度传感器可以被包含加速度数据采集功能的同类传感器所替代，这些简单同类型的器件的替换均属于本专利技术实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人飞行器的故障监测预警方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述无人飞行器的加速度数据；根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否产生预警。

【技术特征摘要】
1.一种无人飞行器的故障监测预警方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述无人飞行器的加速度数据；根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否产生预警。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度数据为三轴加速度数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否产生预警，包括：对所述三轴加速度数据进行处理；将处理后的三轴加速度数据与设定阈值比较，在处理后的三轴加速度数据超出设定阈值的情况下，产生预警。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述处理包括：加权处理和\或滤波处理。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加权处理包括：对所述三轴加速度数据的各个轴向分量设定对应权重；所述滤波处理包括：对所述三轴加速度数据进行异常滤除或干扰滤除。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述设定阈值，其中所述设定阈值通过以下方式确定：将所述无人飞行器在满载状态下以最大飞行速度飞行时的三轴加速度数据作为基准数据，并将所述基准数据加上阈值裕量作为所述设定阈值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述阈值裕量为所述基准数据的0.3倍。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述阈值裕量或所述设定阈值通过外部设定进行更新。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将产生的预警传输至无人飞行器的飞行控制器。10.一种无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括：加速度传感器，所述加速度传感器被配置成获取所述无人飞行器的加速度数据；以及控制器，所述控制器被配置成根据所述加速度数据是否超出设定阈值确定是否产...

【专利技术属性】
技术研发人员：于江涛，
申请(专利权)人：广州极飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44