CN108090995A - 一种无人机意外事件辅助处置系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机意外事件辅助处置系统，属于无人机故障处理技术领域。包括：意外事件检测模块、意外事件评估模块、意外事件辅助处置模块以及告警提示模块；意外事件检测模块实时接收数据并对数据进行解析处理，检测出意外事件类别；意外事件评估模块根据不同意外事件对无人机安全的威胁程度以及对任务效能的影响程度对意外事件等级进行评估及告警提示，并根据意外事件的评估等级进行告警提示优先级排序；辅助处置模块根据意外事件的评估等级，采取相应的处置措施以及提示、查询功能并呈现于交互界面；告警提示模块以视觉、听觉警示形式为操作员提供提示。本发明满足响应时间10毫秒级的要求，能够高效地应对需求变更，节约开发成本。

Description

一种无人机意外事件辅助处置系统

技术领域

本发明属于无人机故障处理技术领域，具体涉及一种无人机意外事件辅助处置系统。

背景技术

由于无人机系统庞大复杂，难以避免地会出现一些意外事件，例如平台或任务载荷的能力降级、任务命令及约束条件变更、遇见复杂天气和气象、出现突发威胁、支援保障条件的变化等，地面操作员在高压力下既需要监控飞机状态，还要应对各个子系统出现的各种异常情况，以保证飞机尽可能安全地完成任务，因此地面操作员的工作负荷非常大。尤其是在对抗环境下，意外事件的出现会增加操作员的压力，长时间的处置以及压力下应急处置失误都会造成作战时机的贻误，影响对抗效能。

近年来，各国的许多研究机构都对无人机意外事件的辅助处置进行了一系列的研究与设计，多数还存在系统不稳定、处理效率低、设计成本高、人机交互不友好等问题；这些辅助处置系统还无法综合图形、文字及语音等多种形式的警告进行多感官提示。无人机在执行任务时突发意外事件或者在操作员高工作负荷条件下，为保证任务的有效完成和系统的生存性与安全性，要求系统对意外事件的响应更快，为操作员提供系统意外事件监控与处置支持。在系统应变能力更强的需求下，上述缺陷的无人机意外事件的辅助处置就无法提供足够保障。

发明内容

本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种无人机意外事件辅助处置系统，能够解决当来自于平台、载荷、链路、武器的意外事件发生时，操作员可及时、有效地获取意外事件定位，并对其进行等级评估，进而提供辅助处置措施。在高作战决策压力下，能够显著提高操作员的处置效率，保证任务的高效完成与系统的生存性。

本发明的技术方案：一种无人机意外事件辅助处置系统，包括：意外事件检测模块、意外事件评估模块、意外事件辅助处置模块以及告警提示模块；

在系统监控整个飞行流程的工作状态中，所述意外事件检测模块实时接收数据并对数据进行解析处理，检测出意外事件类别；

所述意外事件评估模块根据不同意外事件对无人机安全的威胁程度以及对任务效能的影响程度对意外事件等级进行评估及告警提示，并根据意外事件的评估等级进行告警提示优先级排序；

所述辅助处置模块根据意外事件的评估等级，采取相应的处置措施以及提示、查询功能并呈现于交互界面；

所述告警提示模块以视觉、听觉警示形式为操作员提供提示。

优选地，所述意外事件等级划分为危险级别、警告级别及注意级别。

优选地，所述危险级别的告警提示为：

显示告警文字初始颜色为红色，闪烁后文字颜色为暗红并以每秒1次的闪烁率进行闪烁，亮暗间隔时间大致相等，文字背景采用黑色；

语音告警连续重复3次。

优选地，所述警告级别的告警提示为：

显示告警文字颜色为红色，不闪烁，文字背景采用黑色；

语音告警连续重复2次。

优选地，所述注意级别的告警提示为：

显示告警文字颜色为黄色，不闪烁，文字背景采用黑色且无语音告警。

优选地，所述无人机意外事件辅助处置系统能够对全程的意外事件进行记录；

其记录内容包括：意外事件名称及定位、意外事件原因以及相应处置措施、意外事件发生时间及消失时间、语音告警提示时间。

本发明技术方案的有益效果：本发明一种无人机意外事件辅助处置系统，对数据实时接收处理、意外事件解析处理、意外事件告警信息显示、查询和记录；意外事件告警信息按照等级进行显示；告警语音提示功能；满足响应时间10毫秒级的要求；同时由于系统架构设计分层、可配置的界面风格，能够高效地应对需求变更，节约开发成本，缩短研究周期，大幅提升产能。

附图说明

图1为本发明一种无人机意外事件辅助处置系统的一优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，一种无人机意外事件辅助处置系统由意外事件检测模块、意外事件评估模块、意外事件辅助处置模块以及告警提示模块组成。

在系统监控整个飞行流程的工作状态中，意外事件检测模块实时接收数据，进行数据解析处理，检测出意外事件类别；

检测到各种意外事件以后，意外事件评估模块根据对无人机安全的威胁程度以及对任务效能的影响程度进行意外事件等级、危险程度评估及告警提示，并根据意外事件的评估等级进行告警提示优先级排序。

辅助处置模块提供相应的处置措施以及提示、查询功能呈现于交互界面；

告警提示模块以视觉、听觉警示形式为操作员提供明显的提示。

根据实际飞行需求，针对需要引起操作员注意的意外事件，按照相应的告警级别，迅速给出图形、文字及语音形式的警告和操作提示，从而为操作员进行决策提供有力的数据辅助支持，缩短其反应时间。

对反应型意外事件进行实时识别：针对平台传感器、任务载荷、数据链意外事件等，实时辨别事件类型，并给出并发事件处理的优先级和处置措施。

意外事件辅助处置系统采用视觉、听觉相结合的告警方式，包含话音告警驱动功能，具有从遥测参数意外事件字提取事件标志并向话音告警装置发送汉字事件的功能。具有查阅功能，查阅时，可以根据输入关键词进行搜索，也可以根据不同等级进行搜索，也可以显示全部意外事件。

无人机意外事件辅助处置系统从设计架构上采用了可配置化的处理，意外事件信息配置更加灵活；语音提示功能更加人性化，获得飞行操作人员的认可；可配置化管理使系统能够快速应对需求变更，系统耦合度低、多线程管理，可以作为基础软件架构进行后续的扩展与重构，推动意外事件辅助处置系统研究开发的技术进程。

本实施例中，某型飞机实施运用了意外事件辅助处置系统的设计理念并开发了意外事件辅助处置软件及语音告警装置。按照意外事件安全性影响程度将其分为“危险”、“警告”、“注意”三个级别。意外事件辅助处置系统通过文字、颜色等信息向操作员发出告警信息，显示告警信息要求如下：

危险级意外事件：

自动显示意外事件信息和处置措施，显示告警文字初始颜色为红色，闪烁后文字颜色为暗红RGB(187，0，0)，并以每秒1次的闪烁率进行闪烁，亮暗间隔时间大致相等，文字背景采用黑色；

警告级意外事件：

自动显示意外事件信息和处置措施。显示告警文字颜色为红色，不闪烁，文字背景采用黑色；

注意级意外事件：

自动显示意外事件信息和处置措施。显示告警文字颜色为黄色，不闪烁，文字背景采用黑色；

意外事件消失时，自动显示意外事件消失信息，显示告警文字颜色为绿色，不闪烁，文字背景采用黑色。

本实施例中，意外事件辅助处置系统具备完整、全程的意外事件记录功能，记录内容包括：

a)意外事件名称、定位；

b)意外事件原因以及相应处置措施；

c)意外事件发生时间及消失时间；

d)话音告警提示时间。

根据意外事件等级划分，驱动意外事件评估模块，进而系统驱动话音告警装置实现话音告警的功能，具体要求如下：

意外事件辅助处置软件判断需话音告警时，软件向话音告警装置发送包含事件名称及事件等级的意外事件信息，危险级意外事件话音告警重复3次，警告级意外事件话音告警重复2次；

意外事件具体等级可配置，意外事件提示名称可配置；

话音告警的意外事件排序列表可配置，软件开始运行时读取配置信息；

接收话音告警装置是否处于播放信息过程中的信号；

发生单一意外事件时，意外事件辅助处置软件向话音告警装置发送意外事件信息，软件记录此次具体意外事件信息；

当话音告警装置正在播放意外事件时，如出现新的需话音告警的意外事件，则将新意外事件与正在播放的意外事件进行重要等级比较，若新事件等级高，意外事件辅助处置软件发送指令终止目前正在播放的话音告警，播放新发生的意外事件；若新意外事件等级低，意外事件辅助处置软件需等待话音告警装置反馈空闲信号，接收空闲信号后，向话音告警装置发送新意外事件信息；若在等待过程中，发生若干新意外事件，将继续进行比较，逻辑同上所述。

本发明一种意外事件辅助处置系统，其架构设计逻辑清晰、可移植性强，保证了系统运行稳定、数据处理能力；架构上的可配置化的处理，使得意外事件信息配置更加灵活，快速应对需求变更；可以作为基础软件架构进行后续的扩展与重构，降低设计成本。取得的效果包括：对数据实时接收处理；意外事件解析处理；意外事件告警信息显示、查询和记录；意外事件告警信息按照等级进行显示；告警语音提示功能；满足响应时间10毫秒级的要求等。

同时由于系统架构设计分层、可配置的界面风格，能够高效地应对需求变更，节约开发成本，缩短研究周期，大幅提升产能。未来在意外事件处置研究领域，该系统架构也可以重新利用，快速演化出新的软件系统，对后续的平台化发展也是必不可少的一步，从而获得更佳丰厚的市场经济效益。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种无人机意外事件辅助处置系统，其特征在于，包括：意外事件检测模块、意外事件评估模块、意外事件辅助处置模块以及告警提示模块；

在系统监控整个飞行流程的工作状态中，所述意外事件检测模块实时接收数据并对数据进行解析处理，检测出意外事件类别；

所述意外事件评估模块根据不同意外事件对无人机安全的威胁程度以及对任务效能的影响程度对意外事件等级进行评估及告警提示，并根据意外事件的评估等级进行告警提示优先级排序；

所述辅助处置模块根据意外事件的评估等级，采取相应的处置措施以及提示、查询功能并呈现于交互界面；

所述告警提示模块以视觉、听觉警示形式为操作员提供提示。

2.根据权利要求1所述的无人机意外事件辅助处置系统，其特征在于：所述意外事件等级划分为危险级别、警告级别及注意级别。

3.根据权利要求2所述的无人机意外事件辅助处置系统，其特征在于：所述危险级别的告警提示为：

显示告警文字初始颜色为红色，闪烁后文字颜色为暗红并以每秒1次的闪烁率进行闪烁，亮暗间隔时间大致相等，文字背景采用黑色；

语音告警连续重复3次。

4.根据权利要求2所述的无人机意外事件辅助处置系统，其特征在于：所述警告级别的告警提示为：

显示告警文字颜色为红色，不闪烁，文字背景采用黑色；

语音告警连续重复2次。

5.根据权利要求2所述的无人机意外事件辅助处置系统，其特征在于：所述注意级别的告警提示为：

显示告警文字颜色为黄色，不闪烁，文字背景采用黑色且无语音告警。

6.根据权利要求1所述的无人机意外事件辅助处置系统，其特征在于：所述无人机意外事件辅助处置系统能够对全程的意外事件进行记录；

其记录内容包括：意外事件名称及定位、意外事件原因以及相应处置措施、意外事件发生时间及消失时间、语音告警提示时间。