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一种地面太阳能无人机自立毛病诊断及应急处置战略研讨
发稿时候:2022-08-27         作者:蒙文跃          来历:无人飞翔器尝试室     【字号:

  自立化和智能化高度依靠于飞翔节制体系,飞控体系作为无人飞翔器的节制焦点,其靠得住性对无人机相当主要,而飞控计较机的毛病检测诊断及应急处置是飞控体系靠得住性的主要构成局部。现有对飞翔器毛病检测及应急处置研讨中,集合在特定范例无人机的详细装备机构的研讨,对高空太阳能无人机范例的飞控体系自立毛病诊断及应急处置战略方面,体系的研讨绝对较少。 

  地面长航时太阳能无人机凡是具备大展弦比、气弹形变、低速飞翔等特色,须要针对特征拟定毛病诊断规范;其次,太阳能无人机装备范例庞杂庞杂,研发本钱和难度高,空入彀较和通讯才能无限,难以及时实现大范围庞杂运算的地空信息交互,须要研讨飞翔使命中的自立决议计划逻辑。 

  基于上述阐发,针对地面长航时类太阳能无人机,研讨团队阐发并设想了一种有用的毛病诊断战略及应急处置逻辑,经由进程图1中的处置逻辑实现。 

  1 毛病诊断及应急处置诊断逻辑 

  自立毛病诊断及应急处置计划设想按照图2实现,重点分为毛病单元肯定、毛病范例分别及毛病/消除鉴定方式、应急品级及处置战略三大局部。 

2 逻辑处置计划流程图

  毛病单元肯定须要按照太阳能无人机上的装备状况,提取间接影响无人机飞翔安全的关重单机装备作为重点的毛病监测单元停止监测,以鉴定各单元是不是使命一般;另外还应存眷太阳能无人机的飞翔状况是不是一般,如是不是在沿预约的航路飞翔、飞翔速率与给定速率是不是分歧、无人机的飞翔姿势是不是一般等。响应毛病单元能够归结为飞控精度和无人机不变性。 

  对单机范例毛病,当单性能够输入本身使命状况标记时,则按照使命状况标记鉴定单机是不是毛病,当无相干使命状况标记输入时,则经由进程监测其有用数据输入是不是一般来鉴定毛病。毛病鉴定的进入及消除应按照飞翔阶段、单机通讯周期的差别设定适合的帧次或时候门限,遵守“严进严出”准绳,防止毛病状况频仍切换。 

  按照毛病对无人机平台的影响水平(毛病严峻水平)差别,将各毛病范例分别为I(最严峻毛病)、II(严峻毛病)、III(有效毛病)应急品级,并履行响应品级下的应急处置战略。而现实飞翔进程中,针对能够触及多毛病并发而须要停止应急品级转换的环境,拟定了应急判定及逻辑处置应遵守的整体准绳,使得应急品级转换肯定有序,防止逻辑时序的紊乱。 

  按照上述战略设想半什物仿真考证平台,见图3。 

3 半什物仿真考证平台

  仿真进程中在1500s程控形式下的巡航阶段报酬断开数据链路,制作遥控丧失毛病,按照应急处置战略,飞控形式切换为应急形式(II级应急品级)并进入应急收受接管阶段,以后自立拉飘着陆,飞翔状况自立切换图仿真见图4。 

4 飞翔状况自立切换摹拟仿真

  此种合用于太阳能无人机的自立毛病诊断及应急处置战略,基于现实全机装备,从平台级毛病层面实行顶层计划设想,进步了无人机在飞翔使命中的自立决议计划才能,另外,所设想逻辑战略实行矫捷,便可作为飞控内嵌代码,也可作为自力软件模块被机载软件挪用,无需增添硬件本钱,具备现实参考意思。 

 
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