CN106773877A - 一种载人飞行器自动安全控制系统及其控制方法 - Google Patents
一种载人飞行器自动安全控制系统及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种载人飞行器自动安全控制系统及其控制方法,其控制系统包括中央控制系统,所述中央控制系统与测量风速值的空速计、测量温度湿度的温、湿度传感器、测量位置信息的GPS相连,所述中央控制系统输出端与电机控制器相连,所述电机控制器输出端与电机相连,其控制方法包括以下步骤:载人飞行器起飞前,依次对风速值、湿度值进行采集,并判断是否符合起飞条件;载人飞行器飞行过程中,对风速值、湿度值进行采集并实时判断是否具备飞行条件。本发明能够对起飞环境和飞行环境进行准确反馈,保障了操作者的人身安全。
Description
技术领域
本发明属于飞行器的安全防护领域,具体涉及一种载人飞行器自动安全控制系统及其控制方法。
背景技术
目前国内外通用航空产业方兴未艾,发达国家相继研发了各具特色的单人飞行器,如大家比较熟悉的马丁飞行背包,德国人研制的多旋翼载人飞行器,日本人研制的单人飞行器,以及我国研制的单人飞行器。
但是上述飞行器都只考虑飞行,没有对飞行的条件及在特殊环境下,飞行控制系统应该如何控制,才能最大限度的保障人的安全。
目前市场上的载人飞行器都没有设计自动禁止起飞功能,即风速检测超过一定数值(大风天气)后飞行器自动禁止起飞;空气湿度超过一定数值(雷雨天气)禁止起飞;及在飞行中突预大风及雷雨天气控制系统的自动安全保护措施,最大限度的保障人的安全。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出,其目的是提供一种载人飞行器自动安全控制系统及其控制方法。
本发明的技术方案是:一种载人飞行器自动安全控制系统,包括中央控制系统,所述中央控制系统与测量风速值的空速计、测量温度湿度的温、湿度传感器、测量位置信息的GPS相连,所述中央控制系统输出端与电机控制器相连,所述电机控制器输出端与电机相连。
所述中央控制系统的供电端与电源相连。
所述中央控制系统与显示屏相连,中央控制系统将风速值、温度湿度值、位置信息输出给显示屏。
上述一种载人飞行器自动安全控制系统的控制方法,包括以下步骤:
载人飞行器起飞前,依次对风速值、湿度值进行采集,并判断是否符合起飞条件;
载人飞行器飞行过程中,对风速值、湿度值进行采集并实时判断是否具备飞行条件。
所述载人飞行器起飞前,依次对风速值、湿度值进行采集,并判断是否符合起飞条件包括以下步骤:
(ⅰ)程序初始化
初始化并设定安全起飞风速10m/s,设定安全起飞湿度80%;
(ⅱ)空速计获取风速信息
空速计对起飞地风速值进行测量;
(ⅲ)空速计将获取的风速值传送给中央控制系统
(ⅳ)中央控制系统对风速数据进行分析
(ⅴ)是否小于安全起飞风速10m/s
步骤(ⅱ)中的风速信息小于安全起飞风速10m/s,继续执行步骤(ⅵ);步骤(ⅱ)中的风速信息大于安全起飞风速10m/s,执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅵ)温、湿度计获取湿度信息
温、湿度传感器对起飞地湿度进行测量;
(ⅶ)温、湿度计将获取的湿度值传送给中央处理系统
(ⅷ)中央控制系统对湿度数据进行分析
(ⅸ)是否小于安全起飞湿度80%
步骤(ⅵ)中获取的湿度信息小于安全起飞湿度80%,继续执行步骤(ⅹ);步骤(ⅵ)中获取的湿度信息大于安全起飞湿度80%,继续执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅹ)进行飞行前准备
(ⅹⅰ)锁定油门,禁止起飞。
所述载人飞行器飞行过程中,对风速值、湿度值进行采集并实时判断是否具备飞行条件,包括以下步骤:
(ⅰ)程序初始化
初始化安全飞行风速信息,安全飞行风速信息为抗风强度10m/s且持续时间构成横风条件小于0.2s;初始化安全飞行湿度信息,安全飞行湿度信息为湿度定值80%且持续时间构成降雨条件1s;
(ⅱ)空速计获取风速信息
(ⅲ)空速计将获取的风速值传送给中央控制系统
(ⅳ)中央控制系统对风速数据进行分析
(ⅴ)是否小于安全飞行风速信息
步骤(ⅱ)中的风速信息小于安全飞行风速信息,即抗风强度低于10m/s且持续时间构成横风条件小于0.2s,继续执行步骤(ⅵ);步骤(ⅱ)中的风速信息大于安全飞行风速信息,即抗风强度高于10m/s且持续时间构成横风条件大于0.2s,飞行器进入自稳模式,继续执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅵ)温湿度计获取湿度信息
(ⅶ)温湿度计将获取的湿度值床送给中央控制系统
(ⅷ)中央控制系统对湿度数据进行分析
(ⅸ)是否小于安全飞行湿度信息
步骤(ⅵ)中的湿度信息小于安全飞行湿度信息,即湿度定值低于80%且持续时间构成降雨条件小于1s,继续执行步骤(ⅹ);步骤(ⅵ)中的湿度信息大于安全飞行湿度信息,即湿度定值高于80%且持续时间构成降雨条件大于1s,继续执行步骤(ⅹⅱ);
(ⅹ)执行飞行
(ⅹⅰ)中央控制系统检查自稳模式是否可以维持平衡
自稳模式可以维持平衡,继续执行步骤(ⅵ);自稳模式不能够维持平衡,执行步骤(ⅹⅱ);
(ⅹⅱ)降低速度行驶提示操作者附近降落。
本发明起飞前对风速和环境湿度检查,在不符合起飞条件情况下,锁定主电机油门,禁止起飞,在飞行过程中对环境进行检查,飞行器不能自动调节平衡或湿度过大时,通过声音和屏幕提醒操作者,并降低速度行驶,提示操作者在附近降速着陆,本发明能够对起飞环境和飞行环境进行准确反馈,保障了操作者的人身安全。
附图说明
图1 是本发明中控制系统的连接示意图;
图2 是本发明中控制方法中飞行前的方法流程图;
图3 是本发明中控制方法中飞行中的方法流程图;
其中:
1 中央控制系统 2 电机控制器
3 电机 4 温、湿度传感器
5 空速计 6 GPS
7 显示屏 8 电源。
具体实施方式
以下,参照附图和实施例对本发明进行详细说明:
如图1所示,一种载人飞行器自动安全控制系统,包括中央控制系统1,所述中央控制系统1与测量风速值的空速计5、测量温度湿度的温、湿度传感器4、测量位置信息的GPS6相连,所述中央控制系统1输出端与电机控制器2相连,所述电机控制器2输出端与电机3相连。
所述中央控制系统1的供电端与电源8相连。
所述中央控制系统1与显示屏7相连,中央控制系统1将风速值、温度湿度值、位置信息输出给显示屏7。
如图2、3所示,上述一种载人飞行器自动安全控制系统的控制方法,包括以下步骤:
载人飞行器起飞前,依次对风速值、湿度值进行采集,并判断是否符合起飞条件;
载人飞行器飞行过程中,对风速值、湿度值进行采集并实时判断是否具备飞行条件。
所述载人飞行器起飞前,依次对风速值、湿度值进行采集,并判断是否符合起飞条件包括以下步骤:
(ⅰ)程序初始化
初始化并设定安全起飞风速10m/s,设定安全起飞湿度80%;
(ⅱ)空速计获取风速信息
空速计5对起飞地风速值进行测量;
(ⅲ)空速计将获取的风速值传送给中央控制系统
(ⅳ)中央控制系统对风速数据进行分析
(ⅴ)是否小于安全起飞风速10m/s
步骤(ⅱ)中的风速信息小于安全起飞风速10m/s,继续执行步骤(ⅵ);步骤(ⅱ)中的风速信息大于安全起飞风速10m/s,执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅵ)温、湿度计获取湿度信息
温、湿度传感器4对起飞地湿度进行测量;
(ⅶ)温、湿度计将获取的湿度值传送给中央处理系统
(ⅷ)中央控制系统对湿度数据进行分析
(ⅸ)是否小于安全起飞湿度80%
步骤(ⅵ)中获取的湿度信息小于安全起飞湿度80%,继续执行步骤(ⅹ);步骤(ⅵ)中获取的湿度信息大于安全起飞湿度80%,继续执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅹ)进行飞行前准备
(ⅹⅰ)锁定油门,禁止起飞。
所述载人飞行器飞行过程中,对风速值、湿度值进行采集并实时判断是否具备飞行条件,包括以下步骤:
(ⅰ)程序初始化
初始化安全飞行风速信息,安全飞行风速信息为抗风强度10m/s且持续时间构成横风条件小于0.2s;初始化安全飞行湿度信息,安全飞行湿度信息为湿度定值80%且持续时间构成降雨条件1s;
(ⅱ)空速计获取风速信息
(ⅲ)空速计将获取的风速值传送给中央控制系统
(ⅳ)中央控制系统对风速数据进行分析
(ⅴ)是否小于安全飞行风速信息
步骤(ⅱ)中的风速信息小于安全飞行风速信息,即抗风强度低于10m/s且持续时间构成横风条件小于0.2s,继续执行步骤(ⅵ);步骤(ⅱ)中的风速信息大于安全飞行风速信息,即抗风强度高于10m/s且持续时间构成横风条件大于0.2s,飞行器进入自稳模式,继续执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅵ)温湿度计获取湿度信息
(ⅶ)温湿度计将获取的湿度值床送给中央控制系统
(ⅷ)中央控制系统对湿度数据进行分析
(ⅸ)是否小于安全飞行湿度信息
步骤(ⅵ)中的湿度信息小于安全飞行湿度信息,即湿度定值低于80%且持续时间构成降雨条件小于1s,继续执行步骤(ⅹ);步骤(ⅵ)中的湿度信息大于安全飞行湿度信息,即湿度定值高于80%且持续时间构成降雨条件大于1s,继续执行步骤(ⅹⅱ);
(ⅹ)执行飞行
(ⅹⅰ)中央控制系统检查自稳模式是否可以维持平衡
自稳模式可以维持平衡,继续执行步骤(ⅵ);自稳模式不能够维持平衡,执行步骤(ⅹⅱ);
(ⅹⅱ)降低速度行驶提示操作者附近降落。
所述中央控制系统1还与预制的声音报警模块相连。
本发明起飞前对风速和环境湿度检查,在不符合起飞条件情况下,锁定主电机油门,禁止起飞,在飞行过程中对环境进行检查,飞行器不能自动调节平衡或湿度过大时,通过声音和屏幕提醒操作者,并降低速度行驶,提示操作者在附近降速着陆,本发明能够对起飞环境和飞行环境进行准确反馈,保障了操作者的人身安全。
Claims (6)
1.一种载人飞行器自动安全控制系统,包括中央控制系统(1),其特征在于:所述中央控制系统(1)与测量风速值的空速计(5)、测量温度湿度的温、湿度传感器(4)、测量位置信息的GPS(6)相连,所述中央控制系统(1)输出端与电机控制器(2)相连,所述电机控制器(2)输出端与电机(3)相连。
2.根据权利要求1所述的一种载人飞行器自动安全控制系统,其特征在于:所述中央控制系统(1)的供电端与电源(8)相连。
3.根据权利要求1所述的一种载人飞行器自动安全控制系统,其特征在于:所述中央控制系统(1)与显示屏(7)相连,中央控制系统(1)将风速值、温度湿度值、位置信息输出给显示屏(7)。
4.根据权利要求1所述一种载人飞行器自动安全控制系统的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
载人飞行器起飞前,依次对风速值、湿度值进行采集,并判断是否符合起飞条件;
载人飞行器飞行过程中,对风速值、湿度值进行采集并实时判断是否具备飞行条件。
5.根据权利要求4所述的一种载人飞行器自动安全控制方法,其特征在于:所述载人飞行器起飞前,依次对风速值、湿度值进行采集,并判断是否符合起飞条件包括以下步骤:
(ⅰ)程序初始化
初始化并设定安全起飞风速10m/s,设定安全起飞湿度80%;
(ⅱ)空速计获取风速信息
空速计(5)对起飞地风速值进行测量;
(ⅲ)空速计将获取的风速值传送给中央控制系统
(ⅳ)中央控制系统对风速数据进行分析
(ⅴ)是否小于安全起飞风速10m/s
步骤(ⅱ)中的风速信息小于安全起飞风速10m/s,继续执行步骤(ⅵ);步骤(ⅱ)中的风速信息大于安全起飞风速10m/s,执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅵ)温、湿度计获取湿度信息
温、湿度传感器(4)对起飞地湿度进行测量;
(ⅶ)温、湿度计将获取的湿度值传送给中央处理系统
(ⅷ)中央控制系统对湿度数据进行分析
(ⅸ)是否小于安全起飞湿度80%
步骤(ⅵ)中获取的湿度信息小于安全起飞湿度80%,继续执行步骤(ⅹ);步骤(ⅵ)中获取的湿度信息大于安全起飞湿度80%,继续执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅹ)进行飞行前准备
(ⅹⅰ)锁定油门,禁止起飞。
6.根据权利要求4所述的一种载人飞行器自动安全控制方法,其特征在于:所述载人飞行器飞行过程中,对风速值、湿度值进行采集并实时判断是否具备飞行条件,包括以下步骤:
(ⅰ)程序初始化
初始化安全飞行风速信息,安全飞行风速信息为抗风强度10m/s且持续时间构成横风条件小于0.2s;初始化安全飞行湿度信息,安全飞行湿度信息为湿度定值80%且持续时间构成降雨条件1s;
(ⅱ)空速计获取风速信息
(ⅲ)空速计将获取的风速值传送给中央控制系统
(ⅳ)中央控制系统对风速数据进行分析
(ⅴ)是否小于安全飞行风速信息
步骤(ⅱ)中的风速信息小于安全飞行风速信息,即抗风强度低于10m/s且持续时间构成横风条件小于0.2s,继续执行步骤(ⅵ);步骤(ⅱ)中的风速信息大于安全飞行风速信息,即抗风强度高于10m/s且持续时间构成横风条件大于0.2s,飞行器进入自稳模式,继续执行步骤(ⅹⅰ);
(ⅵ)温湿度计获取湿度信息
(ⅶ)温湿度计将获取的湿度值床送给中央控制系统
(ⅷ)中央控制系统对湿度数据进行分析
(ⅸ)是否小于安全飞行湿度信息
步骤(ⅵ)中的湿度信息小于安全飞行湿度信息,即湿度定值低于80%且持续时间构成降雨条件小于1s,继续执行步骤(ⅹ);步骤(ⅵ)中的湿度信息大于安全飞行湿度信息,即湿度定值高于80%且持续时间构成降雨条件大于1s,继续执行步骤(ⅹⅱ);
(ⅹ)执行飞行
(ⅹⅰ)中央控制系统检查自稳模式是否可以维持平衡
自稳模式可以维持平衡,继续执行步骤(ⅵ);自稳模式不能够维持平衡,执行步骤(ⅹⅱ);
(ⅹⅱ)降低速度行驶提示操作者附近降落。
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