CN107764338A - 无人机传感器参数采集系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种无人机传感器参数采集系统，包括：飞机告警信息采集单元、发动机参数采集单元、参数收集盒和飞行控制计算机。本公开的无人机传感器参数采集系统中，参数收集盒连接飞机告警信息采集单元和发动机参数采集单元，可以采集发动机工作状态、燃油系统工作状态、飞机告警信息等飞行状态信息并将这些信息发送给飞行控制计算机，以便于飞行控制计算机能够根据当前的飞行状态做出明确判断并控制各作动机构，达到有人驾驶相同的工作状态。

Description

无人机传感器参数采集系统

技术领域

本公开涉及通用飞机控制技术领域，尤其涉及一种无人机传感器参数采集系统。

背景技术

随着当今物流行业的快速发展，传统的陆地物流形式已不能满足行业发展需要。大多数物流企业已经启用飞机作为运输工具。新西兰Pacific Aerospace公司生产的P-750XL通用飞机因其起降距离短、续航时间长、载荷重量大的特点非常适用于物流行业作为运输机使用。

由于有人驾驶飞机运营成本高、运营受机场天气条件限制等弊端，将P-750XL改为无人机是一种很好的改进方法。但问题在于，如何使飞机在无人驾驶情况下达到有人驾驶相同的工作状态。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种无人机传感器参数采集系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种无人机传感器参数采集系统，包括：飞机告警信息采集单元100，其采集飞机告警信息；发动机参数采集单元200，其采集发动机工作状态信息、燃油系统工作状态信息；参数收集盒300，电性耦接至发动机参数采集单元200和飞机告警信息采集单元100，其收集飞机告警信息、发动机工作状态信息、燃油系统工作状态信息；飞行控制计算机400，电性耦接至参数收集盒300，其根据参数收集盒采集到的飞机告警信息、发动机工作状态信息、燃油系统工作状态信息解算飞机状态，做出判断并输出控制指令给各作动机构。

在本公开的一些实施例中，飞机告警信息采集单元100包括：告示灯面板101，包含若干个告警灯；控制电路102，其与告示灯面板101电性耦接，其通过指令控制告示灯面板101的告警灯的点亮或熄灭；其中，参数收集盒300通过RS422接口连接至告示灯面板101，采集各告警灯亮灭状态。

在本公开的一些实施例中，控制电路102通过25针插头与告示灯面板101电性耦接；告警灯包括：油压告警灯、门锁告警灯、加热器温度告警灯、发电机告警灯、襟翼故障告警灯、燃油量告警灯和点火器告警灯。

在本公开的一些实施例中，告示灯面板101上的告警灯通过点亮和熄灭显示飞机告警信息，告警灯亮，则参数采集盒300采集到数字信号为1，告警灯灭，则参数收集盒300采集到数字信号为0。

在本公开的一些实施例中，飞机告警信息采集单元100中发电机告警灯亮；参数采集盒300采集到发电机告警信息的数字信号并发送到飞行控制计算机400；飞行控制计算机400判断发电机状况，发出指令使发电机恢复正常。

在本公开的一些实施例中，发动机参数采集单元200包括：发动机传感器210；发动机参数仪表组，包括N个发动机参数仪表，N≥2，各个发动机参数仪表通过电缆连接至发动机传感器210，其接收到发动机传感器210输出的模拟信号后，将模拟信号转化为数字信号并显示在表头；

其中，参数收集盒300通过232转422接口与发动机参数仪表相连，其采集发动机参数仪表已转换好的数字信号。

在本公开的一些实施例中，N个发动机参数仪表包括：扭矩表221、螺旋桨转速表222、涡轮级间温度表223、燃气发生器转速表224、滑油压力温度表225、燃油系统表226、一个前油箱油量表227、后油箱油量表228和电流电压表229。

在本公开的一些实施例中，发动机参数仪表接收到发动机传感器210输出的模拟信号后，将模拟信号转化为数字信号并显示在表头；参数采集盒300采集到仪表显示的数字信号，将该数字信号发送到飞行控制计算机；

飞行控制计算机400判断发动机状况，发出指令使发动机恢复正常。

在本公开的一些实施例中，无人机传感器参数采集系统的应用机型为以新西兰Pacific Aerospace公司生产的P-750XL有人机为原型改装的AT200无人机。

在本公开的一些实施例中，无人机传感器参数采集系统的发动机为加拿Pratt&Whitney公司生产的PT6A-34发动机。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开的无人机传感器参数采集系统至少具有以下有益效果其中之一：

(1)参数收集盒连接飞机告警信息采集单元和发动机参数采集单元，可以采集发动机工作状态、燃油系统工作状态、飞机告警信息等飞行状态信息并将这些信息发送给飞行控制计算机，以便于飞行控制计算机能够根据当前的飞行状态做出明确判断并控制各作动机构，达到有人驾驶相同的工作状态。

(2)发动机参数仪表可以将发动机传感器输出的模拟信号转化为数字信号，便于飞行控制计算机采集到数字信号后了解飞机状态。

附图说明

图1为根据本公开实施例无人机传感器参数采集系统示意图。

【主要元件】

100-发动机参数采集单元；

101-告示灯面板；102-控制电路；

200-飞机告警信息采集单元；

210-发动机传感器；

221-扭矩表；222-螺旋桨转速表；

223-涡轮级间温度表；224-燃气发生器转速表；

225-滑油压力温度表；226-燃油系统表；

227-前油箱油量表；228-后油箱油量表；

229电流电压表；

300-参数收集盒；

400-飞机控制计算机。

具体实施方式

本公开提供了一种无人机传感器参数采集系统，其通过参数收集盒采集发动机工作状态、燃油系统工作状态、飞机告警信息并将这些信息发送给飞行控制计算机，飞行控制计算机解算当前飞机状态后，可根据飞行要求做出明确判断并输出控制指令给各作动机构，从而精确地控制无人机飞行，达到与有人驾驶相同的工作状态。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本公开的范围及其应用。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种无人机传感器参数采集系统。本实施例中，无人机传感器参数采集系统的应用机型为以新西兰Pacific Aerospace公司生产的P-750XL有人机为原型改装的AT200无人机。无人机传感器参数采集系统的发动机为加拿Pratt&Whitney公司生产的PT6A-34发动机。

图1为根据本公开实施例无人机传感器参数采集系统示意图。如图1所示，该无人机传感器参数采集系统包括：

飞机告警信息采集单元100，其采集飞机告警信息；

发动机参数采集单元200，其采集发动机工作状态信息、燃油系统工作状态信息；

参数收集盒300，电性耦接至所述飞机告警信息采集单元100和发动机参数采集单元200，其收集飞机告警信息、发动机工作状态信息、燃油系统工作信息；

飞行控制计算机400，电性耦接至参数收集盒300，其根据参数收集盒收集到的飞机告警信息、发动机工作状态信息、燃油系统工作信息解算飞机状态，做出判断并输出控制指令给各作动机构。

以下分别对本实施例无人机传感器参数采集系统的各个组成部分进行详细描述。

飞机告警信息采集单元100包括：告示灯面板101和控制电路102。

其中，告示灯面板101包含17个告警灯，分别是：油压告警灯、门锁告警灯、加热器温度告警灯、发电机告警灯、襟翼故障告警灯、燃油量告警灯、芯片探测器告警灯、皮托管告警灯、机身燃油过滤器告警灯、起动机告警灯、燃油泵压力告警灯、螺旋桨告警灯、点火器告警灯、电动燃油泵告警灯、惯性分离器告警灯、外部电源告警灯和电气汇流条告警灯。

控制电路102，其是飞机内部电路，其通过25针插头与告示灯面板101相连，用于通过指令控制告示灯面板101的告警灯的点亮或熄灭。

参数收集盒300仅需要采集告示灯面板101插头上所对应的各告警灯插针电压即可得到所有告警灯的亮灭情况。

参数收集盒300通过RS422接口连接至告示灯面板101，用于采集各告警灯亮灭状态，告示灯面板101上的告警灯通过点亮和熄灭显示飞机告警信息，告警灯亮，则所述参数收集盒300采集到数字信号为1，所述告警灯灭，则所述参数收集盒300采集到数字信号为0。

发动机参数采集单元200包括：发动机传感器210和发动机参数仪表组。该发动机参数仪表组包括：N个发动机参数仪表，N≥2。各个发动机参数仪表连接至发动机传感器210，分别接收到发动机传感器210输出的相应模拟信号后，将模拟信号转化为数字信号并显示在表头。

这些发动机参数仪表包括但不限于：扭矩表221、螺旋桨转速表222、涡轮级间温度表223、燃气发生器转速表224、滑油压力温度表225、燃油系统表226、一个前油箱油量表227、后油箱油量表228和电流电压表229。

参数收集盒300通过232转422接口与这些发动机参数仪表相连，采集发动机参数仪表已转换好的数字信号。

本实施例中，参数收集盒300，通过RS422接口连接至告示灯面板101，并通过232转422接口连接至：N个发动机参数仪表，其采集发动机工作状态、燃油系统工作状态和飞机告警信息。该参数收集盒300

飞行控制计算机400，其利用参数收集盒300采集到的信息，做出发动机工作状态判断，根据所需的飞行状态，更改发动机工作状态，举例来说：

(1)参数收集盒300采集到螺旋桨转速表222的转速信息，飞行控制计算机计算当前速度，当飞机需速度太低时，飞行控制计算机根据参数收集盒采集到的实时功率，发出增加发动机功率的命令；

(2)参数收集盒300采集到前油箱油量表227和后油箱油量表228的油量信息，飞行控制计算机计算当前油量，当油箱内油量不足时，飞行控制计算机，计算剩余油量可提供的续航时间和里程根据当前飞机状态选择继续飞行或就近备降；

(3)参数收集盒300采集到“GENERATOR OFF”告警，飞行控制计算机判断飞机发电机出现掉网情况时，飞行控制计算机发出“复位”指令，使发电机重新并网。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

综上所述，本公开的无人机传感器参数采集系统通过参数收集盒将发动机工作状态、燃油系统工作状态、飞机告警信息发送给飞行控制计算机，飞行控制计算机解算当前飞机状态后，可根据飞行要求做出明确判断并输出控制指令给各作动机构，从而精确地控制无人机飞行，使飞机在无人驾驶情况下达到有人驾驶相同的工作状态。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机传感器参数采集系统，包括：

飞机告警信息采集单元(100)，其采集飞机告警信息；

发动机参数采集单元(200)，其采集发动机工作状态信息、燃油系统工作状态信息；

参数收集盒(300)，电性耦接至所述发动机参数采集单元(200)和飞机告警信息采集单元(100)，其收集飞机告警信息、发动机工作状态信息、燃油系统工作状态信息；

飞行控制计算机(400)，电性耦接至所述参数收集盒(300)，其根据参数收集盒采集到的飞机告警信息、发动机工作状态信息、燃油系统工作状态信息解算飞机状态，做出判断并输出控制指令给各作动机构。

2.根据权利要求1所述的无人机传感器参数采集系统，所述飞机告警信息采集单元(100)包括：

告示灯面板(101)，包含若干个告警灯；

控制电路(102)，其与告示灯面板(101)电性耦接，其通过指令控制告示灯面板101的告警灯的点亮或熄灭；

其中，参数收集盒(300)通过RS422接口连接至告示灯面板101，采集各告警灯亮灭状态。

3.根据权利要求2所述的无人机传感器参数采集系统，其中：

所述控制电路(102)通过25针插头与所述告示灯面板(101)电性耦接；

所述告警灯包括：油压告警灯、门锁告警灯、加热器温度告警灯、发电机告警灯、襟翼故障告警灯、燃油量告警灯和点火器告警灯。

4.根据权利要求1所述的无人机传感器参数采集系统，其中，所述告示灯面板(101)上的告警灯通过点亮和熄灭显示飞机告警信息，所述告警灯亮，则所述参数采集盒(300)采集到数字信号为1，所述告警灯灭，则所述参数收集盒(300)采集到数字信号为0。

5.根据权利要求4所述的无人机传感器参数采集系统，其中：

所述飞机告警信息采集单元(100)中发电机告警灯亮；

所述参数采集盒(300)采集到发电机告警信息的数字信号并发送到飞行控制计算机(400)；

所述飞行控制计算机(400)判断发电机状况，发出指令使发电机恢复正常。

6.根据权利要求1所述的无人机传感器参数采集系统，所述发动机参数采集单元(200)包括：

发动机传感器(210)；

发动机参数仪表组，包括N个发动机参数仪表，N≥2，各个发动机参数仪表通过电缆连接至发动机传感器(210)，其接收到发动机传感器(210)输出的模拟信号后，将模拟信号转化为数字信号并显示在表头；

其中，所述参数收集盒(300)通过232转422接口与所述发动机参数仪表相连，其采集发动机参数仪表已转换好的数字信号。

7.根据权利要求6所述的无人机传感器参数采集系统，

所述N个发动机参数仪表包括：扭矩表(221)、螺旋桨转速表(222)、涡轮级间温度表(223)、燃气发生器转速表(224)、滑油压力温度表(225)、燃油系统表(226)、一个前油箱油量表(227)、后油箱油量表(228)和电流电压表(229)。

8.根据权利要求7所述的无人机传感器参数采集系统，其中：

所述发动机参数仪表接收到发动机传感器(210)输出的模拟信号后，将模拟信号转化为数字信号并显示在表头；

所述参数采集盒(300)采集到仪表显示的数字信号，将该数字信号发送到飞行控制计算机；

所述飞行控制计算机(400)判断发动机状况，发出指令使发动机恢复正常。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的无人机传感器参数采集系统，所述无人机传感器参数采集系统的应用机型为以新西兰Pacific Aerospace公司生产的P-750XL有人机为原型改装的AT200无人机。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的无人机传感器参数采集系统，所述无人机传感器参数采集系统的发动机为加拿Pratt&Whitney公司生产的PT6A-34发动机。