带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器制造方法及图纸

一种带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器包括多旋翼无人飞行器本体(1)以及设在所述多旋翼无人飞行器本体(1)上的紧急制动装置(2)，所述紧急制动装置(2)包括用于监测所述多旋翼无人飞行器本体(1)持续接收飞行控制信号的信号监测器(3)和紧急制动器(4)，所述紧急制动器(4)包括飞行状态测量设备(5)和惯性补偿设备(6)，所述飞行状态测量设备(5)测量所述多旋翼无人飞行器的飞行状态数据，当所述信号监测器(3)判断所述多旋翼无人飞行器本体(1)没有接收到飞行控制信号时，接收所述飞行状态数据的惯性补偿设备(6)调整所述多旋翼无人飞行器的惯性且使得所述多旋翼无人飞行器进入悬停状态。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于航空领域，特别是涉及一种带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器。
技术介绍
多旋翼无人飞行器是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。它最早出现于20世纪20年代，当时是作为训练用的靶机使用的。是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。多旋翼无人飞行器用途广泛，成本低，效费比好；无人员伤亡风险；生存能力强，机动性能好，使用方便。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。多旋翼式飞行器由于起降灵活，空中可自由悬停，因此被广泛应用于一些对于场地控制更为严格的场合。比如采用传统的固定翼式飞行器能够完成电力巡线，但是对于一座电力塔来说，让固定翼式飞行器围绕该电力塔进行准确飞行，从而实现巡查，是不现实的.但是，如果利用多旋翼式飞行器对电塔进行巡视也存在一些问题，比如由于电塔附近电磁场强度高，容易因为各种不可预知的电磁干扰，导致多旋翼式飞行器失去控制，而失去控制的多旋翼式飞行器如果保持惯性继续飞行，则很可能在高压电线众多的电塔周边与电线缠绕，从而引发严重的电力事故。这种安全隐患导致了现在对于运用多旋翼式飞行器对电塔等类似设备实施巡检的谨慎态度。事实上，由于不可预知的信号干扰，导致无人飞行器失联，并导致后续安全事故的报告并不鲜见。比如，有新闻报道，曾经有飞手控制无人飞行器在高压电线附近完成飞行作业，由于突然产生的未知信号干扰使得无人飞行器失控，失控后的无人飞行器撞到了两条高压电线中间，使得高压电线接火短路，导致大面积的电力故障。所以，一方面，技术人员在不断努力提升无人飞行器的飞行控制稳定性，同时，另一方面，有必要针对这种失联情况下，无人飞行器的安全进行针对性的设计与保障。本申请技术人注意到，实际上，在可控状态下，多旋翼式飞行器的飞行控制是可靠的，用户控制飞行器的策略就是要远离各种可能导致安全事故的因素，如电线、塔基等。真正的导致安全事故发生，往往是因为用户本来控制飞行器在水平方向上正常飞行，并已经有了心理准备，如何通过转向指令来绕开前方的障碍目标物体，但是突然因为信号干扰而失去了对飞行器的控制，此时飞行器基于原先的飞行惯性继续沿着原轨迹飞行，用户由于无法继续控制飞行器改变方向，从而导致飞行器撞上了空中的障碍目标物体。所以，实际上只要存在一种设计，能够尽可能的降低飞行器在失联之后的惯性飞行行为，并使其在空中保持悬停的安全策略，就能最大限度的减低飞行器引发空中撞车事件的可能性。专利文献CN102183955公开了一种基于多旋翼无人飞行器的输电线路巡检系统，其特征在于：包括多旋翼无人飞行器和地面支持系统；多旋翼无人飞行器包含飞行器本体、机载飞行控制系统、机载任务系统和为全机电子设备供电的机载电源；飞行器本体由机身、固连于机身下方的起落架、多个以对称方式分布并安装于机身周边的旋翼组件组成；机载飞行控制系统包含飞行导航与控制部件、输电线路防碰撞预警与控制部件、遥控遥测数据链的机载端；机载任务系统包含减震吊舱、安装于减震吊舱的影像采集设备、无线图像传输链的机载端；机载飞行控制系统、机载任务系统和机载电源以内置或外挂方式固连于机身；地面支持系统包含遥控遥测数据链的地面端、飞行监控系统、无线图像传输链的地面端和影像监控系统。该专利可以输电线路防碰撞预警与控制部件的应用，可对飞行器实施快速的避障控制，从而有效提高线路巡检的安全性。但无法处理因为控制信号失联产生的飞行危险，特别是在高压电磁场环境中，控制信号容易被干扰导致多旋翼无人飞行器的飞行危险。因此，特别需要对应的处理机制。专利文献CN102538828公开了一种控制旋翼多旋翼无人飞行器的方法，所述旋翼多旋翼无人飞行器具有多个螺旋桨，所述多个螺旋桨分别被独立受控的马达所驱动，用于控制所述多旋翼无人飞行器的高度和速度，所述方法是用于实现以下过渡过程的方法：-从初始时刻的移动状态(16)，其中，多旋翼无人飞行器以非零的水平线速度和相对于水平面的非零倾角飞行；-过渡到最终时刻的悬停状态(18)，其中，多旋翼无人飞行器的具有零线速度和零倾角；所述方法的特征在于包括以下步骤：a)在初始时刻，获取代表水平线速度分量、倾角和角速度的初始测量数据；b)设定初始时刻和最终时刻之间的制动时间值；c)基于步骤a)中获取的初始测量数据和步骤b)中设定的制动时间，将预先确定的预测函数参数化，所述预先确定的预测函数对从初始时刻的速度开始到设定时间结束时的零速度为止的、因变于时间的水平线速度的最优化连续减小变化进行建模；d)产生用于回路(26-40)的设定值，用于控制多旋翼无人飞行器的马达(34)，这些设定值对应于基于步骤c)中所参数化的预测函数的在给定时间的预先计算出的目标水平线速度；e)一旦达到悬停状态，就启动悬停飞行控制回路(26-40，48-58)，悬停飞行控制回路适用于将所述多旋翼无人飞行器稳定为具有零水平速度和相对地面零倾角的。该多旋翼无人飞行器可以在受控导航模式切换到自动导航模式的过程中对多旋翼无人飞行器的速度进行调整使得在最短时间内悬停，但该专利不能处理控制信号失联情况下的紧急制动处理，且其不能对其它的飞行状态进行调整，而且该专利步骤较多不利于迅速及时处理突发的失联状况。因此，在本领域中，急需解决以下技术问题：1.在判断丢失控制信号的情况下，及时转入紧急制动模式，避免空间范围内继续发生移动。当判断飞行器丢失控制信号的情况下，及时转入紧急制动模式，判断当前飞行姿态，并调用最合理的飞行策略，进行惯性的对冲，并转入空中悬停模式。2.在紧急制动后的悬停模式下，临时关闭GPS信号与控制信号，开启心跳模式等待重新获得连接在空中悬停模式下，以保障空中飞行安全性为首要前提，采用谨慎的策略，来尝试接回控制信号。3.在持续失联的状态下，依据悬停模式，转入安全降落模式，当始终无法接回控制信号的情况下，以悬停模式为基础，结合对下方降落环境的侦测，转入安全降落模式，慢慢降落到地面。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
本技术的目的是通过以下技术方案予以实现。根据本技术的第一方面，带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器包括多旋翼无人飞行器本体以及设在所述多旋翼无人飞行器本体上的紧急制动装置。所述紧急制动装置包括用于监测所述多旋翼无人飞行器本体持续接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器，其包括多旋翼无人飞行器本体(1)以及设在所述多旋翼无人飞行器本体(1)上的紧急制动装置(2)，其中，所述紧急制动装置(2)包括用于监测所述多旋翼无人飞行器本体(1)持续接收飞行控制信号的信号监测器(3)和紧急制动器(4)，所述紧急制动器(4)包括飞行状态测量设备(5)和惯性补偿设备(6)，所述飞行状态测量设备(5)测量所述多旋翼无人飞行器的飞行状态数据；当所述信号监测器(3)判断所述多旋翼无人飞行器本体(1)没有接收到飞行控制信号时，接收所述飞行状态数据的惯性补偿设备(6)调整所述多旋翼无人飞行器的惯性且使得所述多旋翼无人飞行器进入悬停状态。

【技术特征摘要】
1.一种带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器，其包括多旋翼无人飞行器
本体(1)以及设在所述多旋翼无人飞行器本体(1)上的紧急制动装置(2)，
其中，
所述紧急制动装置(2)包括用于监测所述多旋翼无人飞行器本体(1)持
续接收飞行控制信号的信号监测器(3)和紧急制动器(4)，所述紧急制动器(4)
包括飞行状态测量设备(5)和惯性补偿设备(6)，所述飞行状态测量设备(5)
测量所述多旋翼无人飞行器的飞行状态数据；
当所述信号监测器(3)判断所述多旋翼无人飞行器本体(1)没有接收到
飞行控制信号时，接收所述飞行状态数据的惯性补偿设备(6)调整所述多旋翼
无人飞行器的惯性且使得所述多旋翼无人飞行器进入悬停状态。
2.根据权利要求1所述的带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器，其特征
在于：所述飞行状态测量设备(5)选自由陀螺仪、加速度计、速度传感器和位
置传感器组成的组中的一个或多个，所述飞行状态数据相应地选自由角度、加
速度、速度和位置数据组成的组中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器，其特征
在于：惯性补偿设备(6)为可编程处理器。
4.根据权利要求1所述的带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器，其特征
在于：信号监测器(3)为监测GPS信号的GPS接收器。
5.根据权利要求1所述的带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器，其特征
在于：所述多旋翼无人飞行器包括用户控制所述多旋翼无人飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨珊珊，
申请(专利权)人：杨珊珊，
类型：新型
国别省市：北京;11