CN106292589A - 一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法 - Google Patents
一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106292589A CN106292589A CN201610696206.1A CN201610696206A CN106292589A CN 106292589 A CN106292589 A CN 106292589A CN 201610696206 A CN201610696206 A CN 201610696206A CN 106292589 A CN106292589 A CN 106292589A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- state
- manual intervention
- instruction
- normal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41865—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Abstract
本发明公开了一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,属于无人机飞行控制领域,具体为:首先,针对某无人机系统,选择进行人工干预的具有双余度配置的部件及余度管理方法;然后,增加人工干预指令,确定人工干预原则和人工干预方案;最后,对具有双余度配置的部件结合人工干预指令,实现人工干预的余度管理方法;通过将人工干预与系统自动余度管理相结合,能够使某些具备自检测功能的部件在其数据异常而又没有报故的情况下,为操作人员提供一个人工判断并设置故障的通道,提高了飞行安全性;另一方面,通过人工干预,在地面站的遥测界面中观察到备部件的数据,为提前发现备部件的数据异常提供了渠道,提早发现隐患,提高飞行安全。
Description
技术领域
本发明属于无人机飞行控制领域,具体地说,是指一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法。
背景技术
随着无人机飞行功能的日益增多,任务要求越来越复杂,致使飞行控制系统变的越来越复杂,导致出现故障的频率将越来越高,为了提高任务可靠性,研究人员通常根据无人机系统部件的重要度,综合分析并采用多余度配置设计。
多余度配置设计相应对余度管理技术提出了要求,余度管理设计的目的是最大限度地提高完成任务的可靠性和飞行安全性,使系统在正常工作时高效率地运行,产生故障后,系统性能降低最小,并对故障瞬态提供保护。
余度管理设计的原则包括以下七个方面:
1)余度管理系统直接担负着保证飞机飞行安全的重要功能,因此,余度管理系统的硬件和软件必须经过充分的分析,试验确认和验证。
2)余度管理是一个过程或方法,应是完全自动进行的,不需要人工干预。
3)监控器应最小,以减少复杂性和虚假性故障的概率,并且经过故障模式影响分析(FMEA)或故障模式影响试验(FMET)表明有必要时才设置。
4)为了最大限度地利用工作资源,应尽可能地恢复己故障的部件。
5)系统的最后重构应贯彻“永不放弃”原则。
“永不放弃”定义为:无论什么时候,只要知道还存在有效的资源,就要让系统继续保持运行;防止将有效的资源错误地否决;能够从瞬态故障或错误中恢复。
6)余度管理系统应提供满足系统需要的空中监控覆盖率;
7)应具有低的虚假故障概率;
一般情况下,对具有双余度配置部件的系统,余度管理通常采用“主-备”方式进行工作。“主-备”方式是指在正常情况下,使用主部件,备部件为热备份工作,在主部件通过自检测自动报故的情况下,自动切换到备部件;如果主部件故障恢复后,系统仍然使用备部件,直到备部件报故,才再次切换回主部件;
在余度管理设计的过程中,一方面要尽可能地检测并隔离故障,另一方面又必须降低虚假故障概率,因此故障判别机制和门限的选择尤其重要,设计人员需要针对不同数据的产生机理、传输形式等分别对待;
在大多数情况下,部件的自检测只能够检测覆盖95%的故障,系统可按照预先设计好的余度管理方案,根据自检测报故情况自动地进行切换,以确保系统使用的数据是正常有效的。另外5%的故障出现时,则不能被系统自检测并申报出来;
对无人机系统而言,所有遥测信息都是通过下行数据链传送到地面站显示,一方面下行数据链带宽有限,另一方面地面站显示屏所能显示的内容有限,因此常常有些信息无法通过遥测下传到地面站显示,或者有些信息下传下来了却不能在屏幕显示。针对这种情况,余度管理中的数据下传和显示一般都只下传当前使用部件的数据信息,在默认情况下一般为主部件,只有当主部件失效后,余度管理自动切换到备部件,这时备部件的数据信息才能在遥测中下传并显示在地面站的遥测界面中。
这种折中的处理办法,存在的隐患为:主部件的数据信息已经异常或失效,但没有申报出故障,余度管理的运行就不会自动切换到备部件,那么系统使用的仍然是异常或失效的数据,这将非常危险,而具有正常数据的备部件却得不到使用,导致资源的白白浪费。
发明内容
本发明提出了一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,利用该方法,能够使具有余度配置的无人机系统,在某些具备自检测功能的部件出现数据异常而又没有报故的情况下,为操作人员提供一个人工判断并设置故障的通道,避免由于主部件数据已经出现异常却继续使用其数据的问题,提高了飞行安全性;另一方面,利用该方法,可以通过人工干预,在地面站的遥测界面中观察到备部件的数据,为提前发现备部件的数据异常提供了渠道,提早发现隐患,提高飞行安全。
具体步骤如下:
步骤一、针对某无人机系统,选择进行人工干预的具有双余度配置的部件及余度管理方法;
具有双余度配置的部件包括:1号部件和2号部件;每个部件均有自检测功能,均能进行故障申报;
无人机系统中具有双余度配置的部件的余度管理方法,满足的条件为:在默认情况下,系统使用1号部件,2号部件热备份;当其中一个部件自检报故时,自动切换使用另一个正常部件;自检报故的部件恢复正常后,仍然使用另一个正常部件。
步骤二、在测控地面站的遥控通道中增加人工干预指令,并确定人工干预原则和人工干预的方案;
人工干预是指根据地面站的遥测信息显示,操作人员依据以往经验人为地判定某部件故障,并利用地面站遥控通道发送人工干预指令,使得被判定为故障的部件失效,达到无人机系统使用备用部件数据的目的。
对于无人机系统,人工干预的原则一般采用漏报管理原则,即:相信部件的自检测能力,仅利用人工干预指令弥补部件无法通过自检测覆盖的故障,即漏报的故障。
因此人工干预的方案是:
1)在测控地面站的遥控通道中增加人工干预指令,分别是“部件故障”指令和“部件正常”指令;
2)人工干预指令只能在部件有余度时使用;若部件已无余度,则不能使用人工干预指令;
步骤三、对具有双余度配置的部件结合人工干预指令,实现人工干预的余度管理方法;
满足以下条件:
I)通过“部件故障”指令可将当前使用的部件设置为故障,使无人机系统使用另一部件,并回报所设置的部件故障;
II)通过“部件正常”指令可取消之前设置的部件的故障,并回报该部件正常,但无人机系统使用的部件不变;
III)如果已有1台部件申报故障,则不能使用人工干预指令;
IV)“部件正常”指令不能将由于自检测报故的部件的故障取消。
本发明的优点在于:
(1)一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,适用于具有双余度配置的无人机系统,对完全自动进行的余度管理提供了人工干预的通道,能够提高飞行安全;
(2)一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,针对遥测界面只能显示主部件数据信息的情况,可利用人工干预方法,将主部件设置为故障,将备用部件的数据信息通过遥测下传并显示在屏幕上,当操作人员在无人机地面检测时,可根据显示的数据变化趋势判断备用部件状态,有助于提早发现隐患和问题,提高飞行安全。
附图说明
图1是本发明无人机系统数据链信息传输示意图;
图2是本发明一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法流程图;
图3是通常无人机系统双余度配置部件的余度管理方法的状态转换图;
图4是本发明应用于无人机的人工干预的余度管理方法的状态转换图;
图5是某无人机系统大气机余度管理方法的状态转换图;
图6是某无人机系统无线电高度表余度管理方法的状态转换图;
图7是本发明的方法应用于某无人机系统大气机的状态转换图;
图8是本发明的方法应用于某无人机系统无线电高度表的状态转换图;
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
本发明一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,将人工干预与系统自动余度管理相结合;人工干预是指根据地面站的遥测信息显示,操作人员依据以往经验人为地判定某部件故障,并利用地面站遥控通道发送人工干预指令,使得被判定为故障的部件失效,达到无人机系统使用备用部件数据的目的。
无人机系统数据链信息传输示意图,如图1所示,地面站通过无线电传输,将操作人员通过遥控界面发送的遥控指令传输给无人机的数据链机载接收部件,该部件将遥控指令转发给飞控计算机,飞控计算机根据遥控指令执行相关的动作;同时,飞控计算机将包含各机载部件信息、飞行状态信息等的遥测信息发送给数据链机载接收部件,该部件将遥测信息通过无线电传输到地面站,地面站接收后在遥测界面上显示出来,供操作人员观察和了解无人机的状况,以便在需要时采取措施控制无人机。
本发明一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,如图2所示,具体步骤如下:
步骤一、针对某无人机系统,选择进行人工干预的具有双余度配置的部件及其余度管理方法;
根据无人机机载部件的余度配置情况,选择具有双余度配置的部件,作为可进行人工干预的部件;包括:1号部件和2号部件;每个部件均有自检测功能,均可进行故障申报;
无人机系统中具有双余度配置的部件的余度管理方法,满足的条件一般是:
1)默认情况下,系统使用1号部件,2号部件热备份;
2)有1个部件自检报故时,切换使用另1个部件;
3)自检报故的部件又恢复正常后,仍然使用另一个正常部件;
通用的双余度配置部件的利用状态转换图,如图3所示,某种部件有2台,分别为1号部件和2号部件,每个部件都有自检测功能,都可进行故障申报;
余度管理方法可描述为:
a)在状态A下,两个部件均正常,使用1号部件,若1号部件自检报故,则到达状态B,即回报1号部件故障,使用2号部件;在状态A下,若2号部件自检报故,则到达状态D,即回报2号部件故障,使用1号部件;
b)在B状态下,若1号部件自检正常,到达状态C,即回报1号部件正常,使用2号部件;
c)在状态C下,若2号部件自检报故,则到达状态D,即回报2号部件故障,使用1号部件;在状态C下,若1号部件自检报故,则到达状态B,即回报1号部件故障,使用2号部件;
d)在状态D下,若2号部件自检正常,则回到状态A,即两个部件均正常,使用1号部件;
步骤二、在测控地面站的遥控通道中增加两个人工干预指令,并确定人工干预的原则和人工干预的方案;
对于无人机系统,针对双余度配置的部件的人工干预的原则一般采用漏报管理原则,即:相信部件的自检测能力原则,仅利用人工故障设置方法弥补部件无法通过自检测覆盖的故障,即漏报的故障;
因此,本发明中采用人工干预的方案是:
1)在测控地面站的遥控通道中增加人工干预指令,分别是“部件故障”指令和“部件正常”指令;
2)人工干预指令只能在部件有余度时使用;若部件已无余度,则不能使用人工干预指令;
步骤三、对具有双余度配置的部件结合人工干预指令,实现人工干预的余度管理方法;
根据步骤一所确定的部件的余度管理方法,结合步骤二所确定的人工干预原则及方案,对部件的余度管理方法进行兼容处理,得到人工干预的余度管理方法;
针对上述部件的余度管理方法和人工干预的原则,确定双余度部件的人工干预的余度管理方法是:
1)通过“部件故障”指令可将当前使用的部件设置为故障,使无人机系统使用另一正常部件,并回报所设置的部件故障;
2)通过“部件正常”指令可取消之前设置的部件的故障,并回报该部件正常,但无人机系统使用的部件不变;
3)如果已有1台部件申报故障,则不能使用人工干预指令;
4)“部件正常”指令不能将由于自检测报故的部件故障取消;
如图4所示,利用状态转换图,人工干预的余度管理方法可描述为:
1)、设定具有双余度配置的部件的初始状态A,即1号部件和2号部件均正常,系统使用1号部件,2号部件热备份;
在状态A下,当1号部件自检报故时,到达状态B,即回报1号部件故障,使用2号部件;在状态A下,若2号部件自检故障报故时,则到达状态D,即回报2号部件故障,使用1号部件;在状态A下,若发送“部件正常”指令,则保持状态A;
2)在状态B下,若1号部件自检正常,则到达状态C,即回报1号部件正常,使用2号部件;在状态B下,若发送“部件故障”指令或“部件正常”指令,则仍然保持状态B;
3)在状态C下,若发送“部件正常”指令,则仍然保持状态C;若发送“部件故障“指令,则到达状态A3,即回报2号部件故障,使用1号部件;
在状态C下,当1号部件自检报故时,返回状态B;若2号部件自检测故障,则到达状态D,即回报2号部件故障,使用1号部件;
4)在状态D下,若2号部件自检正常,则到达状态A,即两个部件均正常,使用1号部件;在状态D下,若发送“部件故障”指令或“部件正常”指令,则仍然保持状态D;
5)在状态A下,若发送“部件故障”指令,则到达状态A1,将1号部件置为故障,并回报1号部件故障,切换使用2号部件的数据;
在状态A下,若发送“部件正常”指令,则保持当前状态A不变;
6)在状态A1下,若发送“部件正常”指令,则到达状态A2,即回报1号部件正常,使用2号部件;在状态A1下,若2号部件自检报故,则到达状态A11,即两个部件均回报故障,使用2号部件;
7)、在状态A11下,若2号部件自检正常,则回到状态A1,即回报1号部件故障,使用2号部件;
8)在状态A2下,若发送“部件故障”指令,则到达状态A3,即回报2号部件故障,使用1号部件;在状态A2下,若1号部件自检报故,则到达状态B,即回报1号部件故障,使用2号部件;在状态A2下,若2号部件自检报故,则到达状态D,即回报2号部件故障,使用1号部件;
9)在状态A3下,若发送“部件正常”指令,则到达状态A,即两个部件均正常,使用1号部件;在状态A3下,若1号部件自检报故,则到达状态A31,即两个部件均回报故障,使用1号部件;
10)在状态A31下,若1号部件自检正常,则回到状态A3,即回报2号部件故障,使用1号部件;
实施例1
以下通过具体实施例来进一步说明本发明提供的人工干预的余度管理方法。
本发明应用于某无人机系统,该无人机系统的机载部件配置了2台大气机、2台无线电高度表、1台惯导,实现本发明的具体步骤为:
步骤一、确定进行人工干预的部件;
该无人机机载部件包括大气机、无线电高度表和惯导,其配置情况如表1所示;其中,可进行人工故障设置的部件为大气机和无线电高度表。
表1
该无人机系统对于大气机的余度管理方法是:
1)默认情况下,无人机系统使用1号大气机,2号大气机热备份;
2)有1个大气机自检报故时,切换使用另1个大气机;
3)自检报故的大气机又恢复正常后,仍然使用另一个正常的大气机;
该无人机系统对于无线电高度表的余度管理方法是:
1)默认情况下,无人机系统使用1号无线电高度表,2号无线电高度表热备份;
2)有1个无线电高度表自检报故时,切换使用另1个无线电高度表;
3)自检报故的无线电高度表又恢复正常后,仍然使用另一个正常的无线电高度表;
利用状态转换图,如图5所示,大气机的余度管理方法可描述为:
a)在状态A下,即两个大气机均正常,使用1号大气机,若1号大气机自检报故,则到达状态B,即回报1号大气机故障,使用2号大气机;在状态A下,若2号大气机自检报故,则到达状态D,即回报2号大气机故障,使用1号大气机;
b)在B状态下,若1号大气机自检正常,到达状态C,即回报1号大气机正常,使用2号大气机;
c)在状态C下,若1号大气机自检报故,则到达状态B,即回报1号大气机故障,使用2号大气机;在状态C下,若2号大气机自检报故,则到达状态D,即回报2号大气机故障,使用1号大气机;
d)在状态D下,若2号大气机自检正常,则回到状态A,即两个大气机均正常,使用1号大气机;
无线电的余度管理方法利用状态转换图,如图6所示为:
a)在状态A下,即两个无线电高度表均正常,使用1号无线电高度表,若1号无线电高度表自检报故,则到达状态B,即回报1号无线电高度表故障,使用2号无线电高度表;在状态A下,若2号无线电高度表自检报故,则到达状态D,即回报2号无线电高度表故障,使用1号无线电高度表;
b)在B状态下,若1号无线电高度表自检正常,到达状态C,即回报1号无线电高度表正常,使用2号无线电高度表;
c)在状态C下,若1号无线电高度表自检报故,则到达状态B,即回报1号无线电高度表故障,使用2号无线电高度表;在状态C下,若2号无线电高度表自检报故,则到达状态D,即回报2号无线电高度表故障,使用1号无线电高度表;
d)在状态D下,若2号无线电高度表自检正常,则回到状态A,即两个无线电高度表均正常,使用1号无线电高度表;
步骤二、在测控地面站的遥控通道中增加人工干预指令,并确定人工干预的原则和人工干预的方案;
对于该无人机系统,人工故障设置的原则采用漏报管理原则,即:相信部件的自检测能力原则,仅利用人工干预方法弥补部件无法通过自检测覆盖的故障,即漏报的故障,因此人工干预的方案是:
1)在测控地面站的遥控通道中增加人工干预指令,分别是“部件故障”、“部件正常”指令;
2)人工干预指令只能在部件有余度时使用;若部件已无余度,则不能使用人工干预指令;
步骤三、对具有双余度配置的部件结合人工干预指令,实现人工干预的余度管理方法;
根据步骤一所确定的部件的余度管理方法,结合步骤二所确定的人工干预原则及方案,对部件的余度管理方法进行兼容处理;
针对上述部件的余度管理方法和人工干预原则,确定具有双余度配置的大气机的人工干预的余度管理方法是:
1)通过“大气机故障”指令将当前使用的大气机设置为故障,使无人机系统使用另一大气机,并回报所设置的大气机故障;
2)通过“大气机正常”指令可取消之前设置的大气机的故障,并回报该大气机正常,但无人机系统使用的大气机不变;
3)如果已有1台大气机申报故障,则不能使用人工干预指令;
4)“大气机正常”指令不能将大气机由于自检测报故的故障取消;
利用状态转换图,如图7所示,确定具有双余度配置的大气机的人工干预的余度管理方法可描述为:
1)设定具有双余度配置的大气机的初始状态A,即1号大气机和2号大气机均正常,系统使用1号大气机,2号大气机热备份;
在状态A下,当1号大气机自检报故时,则将1号大气机置为故障,回报1号大气机故障,并切换使用2号大气机的数据,到达状态B;在状态A下,若2号大气机自检故障,则到达状态D,即回报2号大气机故障,使用1号大气机;在状态A下,若发送“大气机正常”指令,则保持状态A;
2)在状态B下,若1号大气机自检正常,则到达状态C,即回报1号大气机正常,使用2号大气机;在状态B下,若发送“大气机故障”指令或“大气机正常”指令,则仍然保持状态B;
3)在状态C下,若发送“大气机正常”指令,则仍然保持状态C;若发送“大气机故障“指令,则到达状态A3,即回报2号大气机故障,使用1号大气机;若2号大气机自检测故障,则到达状态D,即回报2号大气机故障,使用1号大气机;若1号大气机自检报故时,返回状态B;
4)在状态D下,若2号大气机自检正常,则到达状态A,即两个大气机均正常,使用1号大气机;在状态D下,若发送“大气机故障”指令或“大气机正常”指令,则仍然保持状态D;
5)在状态A下,若发送“大气机故障”指令,则到达状态A1,即回报1号大气机故障,使用2号大气机;在状态A下,若发送“大气机正常”指令,则保持状态A;
6)在状态A1下,若发送“大气机正常”指令,则到达状态A2,即回报1号大气机正常,使用2号大气机;在状态A1下,若2号大气机自检报故,则到达状态A11,即两个大气机均回报故障,使用2号大气机;
7)在状态A11下,若2号大气机自检正常,则回到状态A1,即回报1号大气机故障,使用2号大气机;
8)在状态A2下,若“大气机故障”指令,则到达状态A3,即回报2号大气机故障,使用1号大气机;在状态A2下,若1号大气机自检报故,则到达状态B,即回报1号大气机故障,使用2号大气机;在状态A2下,若2号大气机自检报故,则到达状态D,即回报2号大气机故障,使用1号大气机;
9)在状态A3下,若发送“大气机正常”指令,则到达状态A,即两个大气机均正常,使用1号大气机;在状态A3下,若1号大气机自检报故,则到达状态A31,即两个大气机均回报故障,使用1号大气机;
10)在状态A31下,若1号大气机自检正常,则回到状态A3,即回报2号大气机故障,使用1号大气机;
同理,确定具有双余度配置的无线电高度表的人工干预的余度管理方法是:
1)通过“无线电高度表故障”指令将当前使用的无线电高度表设置为故障,使无人机使用另一无线电高度表,并回报所设置的无线电高度表故障;
2)通过“无线电高度表正常”指令可取消之前设置的无线电高度表的故障,并回报该无线电高度表正常,但无人机系统使用的无线电高度表不变;
3)如果已有1台无线电高度表申报故障,则不能使用人工干预指令;
4)“无线电高度表正常”指令不能将无线电高度表由于自检测报故的故障取消;
如图8所示,利用状态转换图,确定具有双余度配置的无线电高度表的人工干预的余度管理方法可描述为:
1)设定具有双余度配置的无线电高度表的初始状态A,即1号无线电高度表和2号无线电高度表均正常,系统使用1号无线电高度表,2号无线电高度表热备份;
在状态A下,当1号无线电高度表自检报故时,则将1号无线电高度表置为故障,回报1号无线电高度表故障,并切换使用2号无线电高度表的数据,到达状态B;在状态A下,若2号无线电高度表自检故障,则到达状态D,即回报2号无线电高度表故障,使用1号无线电高度表;在状态A下,若发送“无线电高度表正常”指令,则保持状态A;
2)在状态B下,若1号无线电高度表自检正常,则到达状态C,即回报1号无线电高度表正常,使用2号无线电高度表;在状态B下,若发送“无线电高度表故障”指令或“无线电高度表正常”指令,则仍然保持状态B;
3)在状态C下,若发送“无线电高度表正常”指令,则仍然保持状态C;若发送“无线电高度表故障”指令,则到达状态A3,即回报2号无线电高度表故障,使用1号无线电高度表;若2号无线电高度表自检测故障,则到达状态D,即回报2号无线电高度表故障,使用1号无线电高度表;若1号无线电高度表自检报故时,返回状态B,回报1号无线电高度表故障,使用2号无线电高度表的数据;
4)在状态D下,若2号无线电高度表自检正常,则到达状态A,即两个无线电高度表均正常,使用1号无线电高度表;在状态D下,若发送“无线电高度表故障”指令或“无线电高度表正常”指令,则仍然保持状态D;
5)在状态A下,若发送“无线电高度表故障”指令,则到达状态A1,即回报1号无线电高度表故障,使用2号无线电高度表;在状态A下,若发送“无线电高度表正常”指令,则保持状态A;
6)在状态A1下,若发送“无线电高度表正常”指令,则到达状态A2,即回报1号无线电高度表正常,使用2号无线电高度表;在状态A1下,若2号无线电高度表自检报故,则到达状态A11,即两个无线电高度表均回报故障,使用2号无线电高度表;
7)在状态A11下,若2号无线电高度表自检正常,则回到状态A1,即回报1号无线电高度表故障,使用2号无线电高度表;
8)在状态A2下,若“无线电高度表故障”指令,则到达状态A3,即回报2号无线电高度表故障,使用1号无线电高度表;在状态A2下,若1号无线电高度表自检报故,则到达状态B,即回报1号无线电高度表故障,使用2号无线电高度表;在状态A2下,若2号无线电高度表自检报故,则到达状态D,即回报2号无线电高度表故障,使用1号无线电高度表;
9)在状态A3下,若发送“无线电高度表正常”指令,则到达状态A,即两个无线电高度表均正常,使用1号无线电高度表;在状态A3下,若1号无线电高度表自检报故,则到达状态A31,即两个无线电高度表均回报故障,使用1号无线电高度表;
10)在状态A31下,若1号无线电高度表自检正常,则回到状态A3,即回报2号无线电高度表故障,使用1号无线电高度表。
Claims (5)
1.一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一、针对某无人机系统,确定进行人工干预的具有双余度配置的部件及余度管理方法;
根据无人机机载部件的余度配置情况,选择具有双余度配置的部件,作为进行人工干预的部件;具体包括:1号部件和2号部件;每个部件均有自检测功能,均能进行故障申报;
步骤二、在测控地面站的遥控通道中增加人工干预指令,并确定人工干预的原则和人工干预的方案;
针对双余度配置的部件的人工干预的原则是漏报管理原则;
人工干预的方案是:
1)在测控地面站的遥控通道中增加人工干预指令,分别是“部件故障”指令和“部件正常”指令;
2)、人工干预指令只能在部件有余度时使用;若部件已无余度,则不能使用人工干预指令;
步骤三、对具有双余度配置的部件结合人工干预指令,实现人工干预的余度管理方法;
根据余度管理方法,结合人工干预原则,对具有双余度配置部件的余度管理方法进行兼容处理。
2.如权利要求1所述的一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,其特征在于,步骤一所述的针对双余度配置部件的余度管理方法,满足以下条件:
a)默认情况下,系统使用1号部件,2号部件热备份;
b)有1个部件自检报故时,切换使用另1个部件;
c)自检报故的部件又恢复正常后,仍然使用另一个正常部件。
3.如权利要求1所述的一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,其特征在于,步骤二所述的人工干预,是指:根据地面站的遥测信息显示,操作人员依据以往经验人为地判定某部件故障,并利用地面站遥控通道发送人工干预指令,使得被判定为故障的部件失效,无人机系统使用备用部件数据。
4.如权利要求1所述的一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,其特征在于,所述的步骤三中,针对双余度配置的部件的人工干预的余度管理方法,满足以下条件:
I)通过“部件故障”指令将当前使用的部件设置为故障,使无人机系统使用另一部件,并回报所设置的部件故障;
II)通过“部件正常”指令能取消之前设置的部件的故障,并回报该部件正常,但无人机系统使用的部件不变;
III)如果已有1台部件申报故障,则不能使用人工干预指令;
IV)“部件正常”指令不能将由于自检测报故的部件故障取消。
5.如权利要求1所述的一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法,其特征在于:所述的步骤三具体如下:
首先,设定具有双余度配置的部件的初始状态A:即1号部件和2号部件均正常,系统使用1号部件,2号部件热备份;
在状态A下,当1号部件自检报故时,到达状态B:即回报1号部件故障,使用2号部件;在状态A下,当2号部件自检报故时,到达状态D:即回报2号部件故障,使用1号部件;
在状态B下,当1号部件自检正常,到达状态C:即回报1号部件正常,使用2号部件;在状态B下,当发来“部件故障”指令或“部件正常”指令,均保持当前状态B不变;
在状态C下,当1号部件自检报故时,返回状态B;当2号部件自检报故时,到达状态D;当发来“部件正常”指令,保持状态C不变;当发来“部件故障”指令,到达状态A3:即回报2号部件故障,使用1号部件;
在状态D下,当2号部件自检正常,则到达状态A;当发送“部件故障”或指令“部件正常”指令,则仍然保持状态D不变;
在状态A下,当发送“部件正常”指令时,保持当前状态A不变;当发送“部件故障”指令时,到达状态A1:即回报1号部件故障,使用2号部件;
在状态A1下,当2号部件自检报故时,进入状态A11:即回报1号部件和2号部件均为故障,使用2号部件;当发送“部件正常”指令,进入状态A2:即回报1号部件正常,使用2号部件;
在状态A11下,当2号部件自检正常,返回状态A1;
在状态A2下,当1号部件自检报故,到达状态B;当2号部件自检报故,到达状态D;当发送“部件故障”指令时,到达状态A3;
在状态A3下,当发送“部件正常”指令,进入状态A,当1号部件自检报故,进入状态A31:即回报1号部件和2号部件均故障,使用1号部件;
在状态A31下,当1号部件自检正常,返回状态A3。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610696206.1A CN106292589B (zh) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | 一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610696206.1A CN106292589B (zh) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | 一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106292589A true CN106292589A (zh) | 2017-01-04 |
CN106292589B CN106292589B (zh) | 2019-01-15 |
Family
ID=57662007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610696206.1A Active CN106292589B (zh) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | 一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106292589B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110631546A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-31 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种高度表上下电控制方法 |
CN112965464A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-15 | 北京北航天宇长鹰无人机科技有限公司 | 一种无人机的测控数据分析方法、装置及系统 |
CN113220034A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-06 | 北京航空航天大学 | 自主重构和人工干预重构相结合的无人机集群重构系统 |
CN114598595A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-07 | 中国船舶工业系统工程研究院 | 一种多通道数据实时监测的无人机双冗余测控通信系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101833336A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-15 | 北京航空航天大学 | 一种共轴式无人直升机的双余度姿态控制系统及调试方法 |
CN102915038A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-06 | 北京航空航天大学 | 一种微小型无人直升机双余度自主飞行控制系统 |
CA2849097A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | Cassidian Airborne Solutions Gmbh | Airworthy can bus system |
CN103853622A (zh) * | 2012-11-28 | 2014-06-11 | 中国航空工业集团公司第六三一研究所 | 一种互为备份的双余度控制方法 |
CN203786564U (zh) * | 2014-04-22 | 2014-08-20 | 零度智控(北京)智能科技有限公司 | 一种双余度飞行控制系统 |
CN104914872A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-09-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 适用于小型民用无人机的传感器双余度飞控计算机系统 |
CN204965188U (zh) * | 2015-08-24 | 2016-01-13 | 武汉好奥航空技术有限公司 | 一种用于遥控多旋翼无人机的双余度飞行控制系统 |
CN105528324A (zh) * | 2014-09-28 | 2016-04-27 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种人工干预式1553b总线无缝切换系统及其方法 |
-
2016
- 2016-08-19 CN CN201610696206.1A patent/CN106292589B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101833336A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-15 | 北京航空航天大学 | 一种共轴式无人直升机的双余度姿态控制系统及调试方法 |
CA2849097A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | Cassidian Airborne Solutions Gmbh | Airworthy can bus system |
CN102915038A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-06 | 北京航空航天大学 | 一种微小型无人直升机双余度自主飞行控制系统 |
CN103853622A (zh) * | 2012-11-28 | 2014-06-11 | 中国航空工业集团公司第六三一研究所 | 一种互为备份的双余度控制方法 |
CN203786564U (zh) * | 2014-04-22 | 2014-08-20 | 零度智控(北京)智能科技有限公司 | 一种双余度飞行控制系统 |
CN105528324A (zh) * | 2014-09-28 | 2016-04-27 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种人工干预式1553b总线无缝切换系统及其方法 |
CN104914872A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-09-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 适用于小型民用无人机的传感器双余度飞控计算机系统 |
CN204965188U (zh) * | 2015-08-24 | 2016-01-13 | 武汉好奥航空技术有限公司 | 一种用于遥控多旋翼无人机的双余度飞行控制系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110631546A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-31 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种高度表上下电控制方法 |
CN112965464A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-15 | 北京北航天宇长鹰无人机科技有限公司 | 一种无人机的测控数据分析方法、装置及系统 |
CN113220034A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-06 | 北京航空航天大学 | 自主重构和人工干预重构相结合的无人机集群重构系统 |
CN114598595A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-07 | 中国船舶工业系统工程研究院 | 一种多通道数据实时监测的无人机双冗余测控通信系统 |
CN114598595B (zh) * | 2022-03-15 | 2022-10-21 | 中国船舶集团有限公司系统工程研究院 | 一种多通道数据实时监测的无人机双冗余测控通信系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106292589B (zh) | 2019-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8442702B2 (en) | Fault diagnosis device and method for optimizing maintenance measures in technical systems | |
CN106292589B (zh) | 一种应用于无人机的人工干预的余度管理方法 | |
CN201698228U (zh) | 飞行器中的设备管理器和该设备管理器中的健康管理器 | |
US9221538B2 (en) | Flight control system for unmanned aerial vehicle | |
US8478455B2 (en) | Vehicle control station with back-up VSM for remotely controlling an unmanned vehicle, and method | |
US9718557B2 (en) | Flight data tracker | |
CN103825902A (zh) | 一种综合模块化航电系统重构决策系统及决策方法 | |
CN110071754A (zh) | Uav测控链路中断故障应急处理方法 | |
CN102483865A (zh) | 具有需求模式的自动航空器飞行数据传输和管理系统 | |
CN103544092A (zh) | 一种基于arinc653标准机载电子设备健康监控体系 | |
CN107276710B (zh) | 基于时间同步状态监控的时间触发以太网故障诊断方法 | |
KR20070036478A (ko) | 위성 관제 시스템의 고장 진단 처리 장치 및 그 방법 | |
US20160052640A1 (en) | Health management unit and method for monitoring health information and method of reporting critical failure information | |
US10510243B2 (en) | Method for processing an error when performing a predetermined avionics procedure, related computer program and detection and alert system | |
SalarKaleji et al. | A survey on Fault Detection, Isolation and Recovery (FDIR) module in satellite onboard software | |
CN109831242B (zh) | 星载应答机在轨闩锁的恢复方法及系统 | |
CN112650279B (zh) | 用于飞机的云飞行管理系统及云飞行管理方法 | |
CN107031854A (zh) | 飞行员决策辅助方法及系统、及相关联的计算机程序产品 | |
Zhai et al. | Impact quantification of satellite outages on air navigation continuity | |
CN102542847A (zh) | 用于自动监视航空器的侧向引导命令的方法和设备 | |
TWI590987B (zh) | 無人飛行載具的控制系統之失效保護裝置及其方法 | |
Askari et al. | Software Development for Galassia CubeSat–Design, Implementation and In-Orbit Validation | |
US11745748B2 (en) | Method and device for operating an automatically driving vehicle | |
CN105404278A (zh) | 一种安全关键软件的健康管理方法 | |
CN108427394A (zh) | 航天器安全模式分析方法和分析系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20181122 Address after: 100191 Xueyuan Road, Haidian District, Beijing, No. 37 Applicant after: Beijing northern sky long hawk UAV Technology Co. Ltd. Address before: 100191 Xueyuan Road, Haidian District, Beijing, No. 37 Applicant before: Beihang University |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |