CN109884943A - 无人飞行器的故障监测预警方法及无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式提供一种无人飞行器的故障监测预警方法、无人飞行器以及存储介质，属于无人飞行器领域。所述方法包括：获取来自所述无人飞行器的飞行控制器的输入信号；根据所述输入信号的信号特征确定是否产生预警。同时，还提供了一种采用上述故障监测预警方法的无人飞行器。本发明通过监测输入信号异常，及时发现异物附着、接触不良或信号干扰等安全隐患，从而提高了无人飞行器的飞行安全。

Description

无人飞行器的故障监测预警方法及无人飞行器

技术领域

本发明涉及无人飞行器领域，具体地涉及一种无人飞行器的故障监测预警方法及一种无人飞行器。

背景技术

多旋翼无人机是目前市面上常见的一类无人飞行器，一般由三个及以上螺旋桨组成。螺旋桨由电机带动，电机由电子调速器驱动，三者构成了无人机的动力系统。飞行控制器可以发送飞控信号给电子调速器，电子调速器根据飞控信号控制电机和螺旋桨的转速，为无人机提供飞行动力。

在无人飞行器的行业应用中，特别是在农业植保应用中，由于无人飞行器的作业时间长、作业环境恶劣、维护不足等原因，连接线的端子处会出现异物附着、接触不良或信号干扰等安全隐患，此处的异物附着主要包括沙尘、雨水及药液附着等情形，此处的接触不良主要包括焊锡脱落及触点氧化等情形，信号干扰主要包括内部的电磁泄漏及外部的电磁辐射等情形。而这些安全隐患情况又不易被操作人员或者维护人员直接察觉，最终会导致无人飞行器在使用过程中，电子调速器的信号会出现短时干扰或质量劣化的情况，严重时会导致信号长时间异常并导致无人飞行器失控跌落。

发明内容

本发明实施方式的目的是在无人飞行器飞行过程中对无人飞行器进行故障监测，并根据故障监测结果确定是否预警，通过故障预警提醒操作人员进行设备维护，以至少达到降低安全隐患，提升无人飞行器飞行安全的目的。

为了实现上述目的，在本发明第一方面，提供一种无人飞行器的故障监测预警方法，所述方法包括：获取来自所述无人飞行器的飞行控制器的输入信号；根据所述输入信号确定是否产生预警。

可选的，所述根据所述输入信号的信号确定是否产生预警，包括：从所述输入信号中检出信号特征；当所述信号特征与正常信号特征的偏差达到设定阈值时，产生预警。

可选的，所述方法还包括：设定所述正常信号特征，其中所述正常信号特征是可被更新的。

可选的，所述设定阈值是可被配置更新的。

可选的，所述输入信号为PWM信号。

可选的，所述信号特征为信号周期。

可选的，所述设定阈值为正常信号周期的±10％。

可选的，所述方法还包括：将所述预警传输至所述无人飞行器的飞行控制器。

在本发明第二方面，还提供了一种电子调速器，所述电子调速器用于控制无人飞行器的电机，所述电子调速器包括：输入电气接口，所述输入电气接口被配置成接收来自所述无人飞行器的飞行控制器的输入信号；以及控制器，所述控制器被配置成检出所述输入信号的信号特征，以及根据所述输入信号的信号特征产生预警。

或者还提供另一种电子调速器，所述电子调速器用于控制无人飞行器的电机，所述电子调速器包括：输入电气接口，所述输入电气接口被配置成接收来自所述无人飞行器的飞行控制器的输入信号；信号检测电路或信号检测芯片，所述信号检测电路或信号检测芯片被配置成检出所述输入信号的信号特征；以及控制器，所述控制器被配置成根据所述输入信号的信号特征产生预警。

可选的，所述根据所述输入信号的信号特征产生预警，包括：当所述信号特征与正常信号特征的偏差达到设定阈值时，产生预警。

可选的，所述控制器还被配置成根据外部设定更新所述正常信号特征。

可选的所述控制器还被配置成根据外部设定更新所述设定阈值。

在本发明的第三方面，还提供了一种无人飞行器，所述无人飞行器包括：电机；前述的电子调速器；以及飞行控制器，被配置成向所述电子调速器发送输入信号，和/或接收预警。

可选的，所述无人飞行器还包括通信装置，所述通信装置被配置成将所述电子调速器产生的预警传输至所述通信装置的对端。

可选的，所述无人飞行器还包括存储装置，所述存储装置被配置成：存储所述预警，和\或存储所述预警产生的时间，和\或存储所述输入信号的信号特征与时间的对应关系。

可选的，所述无人飞行器还包括：声音装置和\或发光装置和\或显示装置，所述声音装置和\或发光装置和\或显示装置被配置成根据所述预警进行提醒。

在本发明的第四方面，还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被控制器执行时能够使得所述控制器执行前述的故障监测预警方法。

本发明提供的故障监测预警方法，在无人飞行器飞行过程中对由无人飞行器的飞行控制器发送至电子调速器的输入信号进行监测，通过检测信号异常及时发现异物附着、接触不良或信号干扰等安全隐患，由此能够及时发现无人飞行器存在的安全隐患，提醒操作人员进行设备维护，提高无人飞行器的飞行安全。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明一种实施方式提供的无人飞行器的故障监测预警方法的步骤流程图；

图2是本发明一种可选实施方式提供的故障监测预警方法中电子调速器接收到的正常PWM信号的示意图；

图3是本发明一种可选实施方式提供的故障监测预警方法中电子调速器接收到的非正常PWM信号的示意图；

图4是本发明一种可选实施方式提供的电子调速器的结构框图；

图5是本发明一种可选实施方式提供的无人飞行器的电路结构示意图。

附图标记说明

10 电子调速器 20 电机

30 飞行控制器 11 输入电气接口

12 信号检测电路 13 控制器

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

图1是本发明一种实施方式提供的无人飞行器的故障监测预警方法的步骤流程图。如图1所示，所述方法包括：获取来自所述无人飞行器的飞行控制器的输入信号；根据所述输入信号确定是否产生预警。

如此，通过获取来自所述无人飞行器的输入信号，并判断获取的输入信号确定是否产生预警，使得无人机操作人员或维护人员能够及时发现飞行过程中的安全隐患，从而提高无人飞行器的飞行安全，减少重大故障。

具体的，根据本发明的一种实施方式，在飞行过程中，首先通过无人飞行器的电子调速器，或者其他接受飞行控制器控制的其他部件，或者附加处理器实时采集来自无人飞行器的输入信号，同时，由于与飞行控制器相连接的器件类型各异，其传输的信号的种类也是不同的，因此此处的输入信号类型包括但不限于控制信号或能量信号或功率信号，然后根据获取的输入信号的有无或者质量进行初步的判断以及预警。此处的信号有无是指根本没有输入信号进入。具体的，当前述的部件应当接收到输入信号却没有接收到飞行控制器传输过来的信号时，此时是无法判断输入信号的质量的，无需同时也无法进行进一步的处理，在此情况下直接产生预警，发出该处飞行控制器信号缺失的提醒。此处的信号质量是指获取到的信号不存在严重的缺失、变形和信噪比劣化。在信号质量较差的情况下，虽然能够获取到输入信号，但是信号的质量严重劣化，无法达到进一步处理或判别的要求，因此也无法进行后续的步骤。只有当无人飞行器的某个部件不仅接收到了飞行控制器所传输过来的信号，同时还达到了处理的基本要求时，才将所述的输入信号进行下一步的处理，具体的进一步处理步骤见下文的进一步描述。

通过以上的基本判断，能够监测到明显的故障。比如：当无人飞行器的连接线的端子出现异物附着导致的短路或者断路时，以及接触不良严重到信号已无法传输等严重且明显故障时，该方法能够直接产生告警。大部分的情况下，故障表现不至于如前述的如此明显，比如：当无人飞行器的连接线的端子出现异物附着、接触不良等故障时，只会导致输入信号的传输链路出现一般性的劣化，其输入信号的信号特征仅会出现明显的波动，同时影响输入信号的平稳性，并能够导致输入信号出现毛刺或者过高过低，进而超出设定阈值，同时造成安全隐患。

根据本发明的一种实施方式，在输入信号在初步判定的情况下，确定产生预警，并将所产生的预警传输至无人飞行器的飞行控制器，无人飞行器的操作人员或维护人员通过飞行控制器获取到异常的输入信号后，能够通过异常的输入信号及时发现无人飞行器出现的隐患，还能够根据输入信号的异常对故障的原因和出现位置进行进一步的定位，通过操作及时调整以排除故障(例如开启部件保护、中止飞行进行检修或故障排除等)，以避免该隐患或异常导致的炸机等重大事故的发生。

在本发明一种可选实施方式中，所述根据所述输入信号确定是否产生预警，包括：从所述输入信号中检出信号特征；当所述信号特征与正常信号特征的偏差达到设定阈值时，产生预警。

具体的，此处所述输入信号的信号特征包括：信号的幅度、周期、频率或者表征信号的其他参数，比如信噪比、噪声功率谱密度或者信号眼图。在目前的通信技术中，如何检出信号的幅度、周期、频率等参数已经是很成熟的技术，对应的实现相应功能的电路或者芯片也随处可见，本领域技术人员可以根据具体的实施环境进行适应性地选择。当检测出所需的信号特征之后，需要进一步对检出的信号特征进行判读，判断该信号特征是否正常，当所述信号特征与正常信号特征的偏差达到设定阈值时，产生预警。

进一步的，所述的正常信号特征是判断信号是否正常的重要参照指标，其值是通过外部的设置指令进行适应性设置的。此处的正常信号特征的选择和确定决定了无人飞行器分析告警的准确性，同时也需要充分考虑该告警阈值对无人飞行器的安全性和可靠性的影响。一般来说，该处的正常信号特征应当是基于无人飞行器的设计指标的，即在无人飞行器的设计过程中，其飞行控制器对外发出的控制信号，是满足特定的电气指标的。其设定除了主要考虑前述的标准的电气指标外，还需要考虑无人飞行器的众多内部和外部因素，还可以参考该机型的历史数据统计的基础，也能参考无人飞行器操作人员或维护人员的经验。当然，在某些场合下，如果确定某个接受飞行控制器控制的部件所接收到的输入信号存在异常，同时也排除了传输信道中的隐患和干扰，那么应当检测飞行控制器的输出端的输出信号指标。

图2是本发明一种可选实施方式提供的故障监测预警方法中电子调速器接收到的正常脉冲宽度调制(PWM)信号的示意图。如图2所示，在本发明所提供的一个可选实施方式中，将输入信号限定为脉冲宽度调制(PWM)信号。脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。此实施方式中的PWM信号是由飞行控制器发出，并由电子调速器接收，其采用单线信号，周期性地发送正脉冲，通过脉冲宽度地变化来控制电子调速器的启动、停止及输出大小变化。PWM信号发送端按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。需要提醒的是，此处的飞行控制器送至电子调速器的PWM信号，仅是无人飞行器中的传输信号的一种，本发明中的方法不仅仅适用于PWM信号，对于其他的信号也能适用本方法，同样属于本发明实施方式的保护范围。比如监测普通的正弦信号，也能通过监测其波形中的幅度、周期、相位等特征值，进行信号质量的监控。

进一步的，本实施方式是监测前述的PWM信号的信号周期进行预警的。如前所述，信号的特征包括了很多类别，此处仅是针对无人飞行器中信号的常见类别进行了选择，即选择PWM信号的周期，这样使本实施方案更具有普适性。当然此处也可以选择对PWM信号的高电平和低电平进行监测，当高电平或低电平超出设定的阈值区间时产生预警。在目前的大部分无人飞行器中，由飞行控制器发送至电子调速器的PWM信号的信号周期一般在2.5ms-25ms范围内，在确定了输出的频率后，其周期保持不变。因此很容易将不良信号(即周期值异常的信号)检出，进行进一步的判定。当存在异常或接触不良时，电子调速器输入的PWM信号会出现一定的异常信号，比如：毛刺信号，或者长时间高低的信号。

图3是本发明一种可选实施方式提供的故障监测预警方法中电子调速器接收到的非正常PWM信号的示意图。将图3中的波形与图2相比可知，图2中的T_on持续时长较为固定，其波形的占空比较为一致，其波形图比较良好，没有出现毛刺或长时间高低的信号。而从图3中可以看出明显的不同，此波形图中的T_on持续时长长短不一，其中T_on2的持续时长明显较短，而T_on3持续时长明显较长，两者的占空比具有明显的波动，该PWM信号将导致电子调速器的输入功率极不稳定，基本可以判定为信号异常。

进一步的，其偏差范围(即设定阈值)同样是可以被配置更新的。设定正常信号特征的重要性在前文已有描述，其偏差范围(即设定阈值)也同样重要，决定了无人飞行器告警的准确性。该阈值的设定在此处确定为：所述设定阈值为正常信号周期的±10％。例如，某个实施方式以附图2中T_on值作为正常信号特征，那么某个信号的T_on值与正常信号T_on值的偏差达到±10％时，即某个信号的T_on值小于正常信号T_on值的90％，或者大于正常信号T_on值的110％时，则产生预警。此处的设定阈值也是可调的。其设定同样需要考虑无人飞行器的众多内部和外部因素，其依赖于该机型的历史数据统计的基础，也有赖于无人飞行器操作人员或维护人员的经验。

在本发明所提供的另一个可选实施方式中，还包括将所述预警传输至无人飞行器的飞行控制器。在本可选实施方式中，所述预警被传输至无人飞行器的飞行控制器，由飞行控制器进行接收和进一步的处理。该预警的传输步骤主要是保证无人飞行器的飞行控制器能够接收到该预警信息。该预警信息会被飞行控制器进行进一步的处理，此处的处理包括根据该预警信息进行事先设定的对应操作或者应急动作，以及对预警进行存储，此外还可以通过飞行控制器所建立的通信传输链路将预警进一步的传输至远端，此处的远端包括控制中心、数据中心、或者是在地面的操作人员或维护人员的监控终端上的显示界面，以便于进行记录和进一步的监控分析，提供历史飞行数据的存档，并为大数据分析建立数据基础。

通过本发明上述技术方案，来自无人飞行器飞行控制器的输入信号被采集及监控后，会根据实时获取的输入信号判断当前的无人飞行器的工作状态上的异常，还能根据不同场景的需要，对采集的输入信号进行进一步的处理。无人飞行器在出现影响飞行状态的情况下，比如异物附着或接触不良等故障时，会出现长时间的传输链路或传输通路的异常，这些传输异常会使输入信号的信号特征发生明显改变并超过设定阈值。根据本发明的技术方案，在处理后的输入信号特征在超出设定阈值的情况下，启动故障预警，将异常状态告知操作人员，操作人员可根据该预警提示进行无人飞行器维护，及时排除故障隐患，以避免上述原因导致的炸机等情况的发生。

图4是本发明一种可选实施方式提供的电子调速器的结构框图。如图4所示，在本发明一种可选实施方式中，还提供一种电子调速器10，该电子调速器10用于控制无人飞行器的电机20。该电子调速器10包括：输入电气接口11，被配置成接收来自所述无人飞行器的飞行控制器30的输入信号；以及控制器13，被配置成检出所述输入信号的信号特征，以及根据所述输入信号的信号特征产生预警。

具体的，输入电气接口11与飞行控制器30电气连接，其作用是从飞行控制器30接收所述输入信号；输入电气接口11与飞行控制器30之间的存在信号传递关系，但是在两者并不一定是直接连接的。大多数情况下，两者通过PCB母板上的走线进行信号传递，在距离稍微较远的情况下，通过线束进行走线，两者之间的传输线路上还可能其他的电气元件，每段的连接线和每个接线端子或者焊点均可能是潜在的安全隐患。控制器13从输入电气接口11处进行信号的监测，能够监测到传输链路对所述输入信号的影响，以检测到异物附着或接触不良等安全隐患。控制器13的常用的硬件形式为单片机、芯片或处理器等，其可编程功能使其能够被配置成检出所述电子调速器的输入信号的信号特征，以及根据检出的所述信号特征产生预警。控制器13的上述功能实现，是单片机、芯片或处理器的常用功能，本领域技术人员能够根据现实场景进行适应性的配置，其具体的编程细节并不在此展开描述。

在本发明一种可选实施方式中，除了包括上述的输入电气接口11和控制器13外，还包括信号检测电路12(或信号检测芯片)。以上各部件所实现的功能如下：输入电气接口11，被配置成接收来自所述无人飞行器的飞行控制器30的输入信号，信号检测电路12(或信号检测芯片)，被配置成检出所述输入信号的信号特征；以及控制器13，被配置成检出所述输入信号的信号特征，以及根据所述输入信号的信号特征产生预警。该信号检测电路12(或信号检测芯片)被配置成对所述输入信号进行特征检测，其位置位于输入电气接口11和控制器13之间。当然，如果此处的特征检测可以采用软件的方式进行处理，或者只需要进行逻辑判定时，可以不需要该信号检测电路12(或信号检测芯片)，其功能由控制器13实现。也就是说，此处的信号检测电路12(或信号检测芯片)并不是必须的，需要根据实施环境的具体情况进行灵活运用。此处采用的信号检测电路12(或信号检测芯片)，主要包括检波电路、信号接收电路或者具有同等功能的芯片。此处的电路或者芯片的选取，并不在此进行详细的描述，本领域技术人员可以根据实际的适用场景进行选择使用。比如：现有技术中可供选择的电路很多，例如信号检测电路、有源滤波电路、电压比较电路或者电流测量电路中的一种及其组合，其主要的作用在于去噪、放大以及检波，都属于现有技术中的成熟技术。技术人员也可以根据不同的应用场景在已有的电容式信号检测电路、压阻式信号检测电路、压电式信号检测电路、隧道式信号检测电路、谐振式信号检测电路、光纤式信号检测电路或热流式信号检测电路中进行选择。此处的信号检测电路12(或信号检测芯片)也可以包括滤波器件，此处滤波器件的作用主要是滤除杂波或明显的干扰信号，但需要注意的是，在具体的实施中，此处不宜采用过于复杂的滤波处理方法，以避免滤除掉输入信号中的隐患信息，降低本发明方法的预警精度和预警效果。此处的信号检测电路12(或信号检测芯片)与控制器13分离设置的方式，能够充分利用现有的成熟的通信检测技术，显著减少处理器的负担，提升处理器的处理响应速度。

进一步的，前面所述的两种可选实施方式，无论其信号特征的检测功能是由控制器13实现的，还是由独立的信号检测电路12(或信号检测芯片)实现的，两种可选实施方式中所述正常信号特征和设定阈值都是可以进行设定和更新的。所述的正常信号特征是判断信号是否正常的重要参照指标，其值是通过外部的设置指令进行适应性设置的。此处的正常信号特征的选择和确定决定了无人飞行器分析告警的准确性，同时也需要充分考虑该告警阈值对无人飞行器的安全性和可靠性的影响。一般来说，该处的正常信号特征应当是基于无人飞行器的设计指标的，即在无人飞行器的设计过程中，其飞行控制器对外发出的控制信号，是满足特定的电气指标的。其设定除了主要考虑前述的标准的电气指标外，还需要考虑无人飞行器的众多内部和外部因素，还可以参考该机型的历史数据统计的基础，也能参考无人飞行器操作人员或维护人员的经验。当然，在某些场合下，如果确定某个接受飞行控制器控制的部件所接收到的输入信号存在异常，同时也排除了传输信道中的隐患和干扰，那么应当检测飞行控制器的输出端的输出信号指标。进一步的，其偏差范围(即设定阈值)同样是可以被配置更新的。设定正常信号特征的重要性在前文已有描述，其偏差范围(即设定阈值)也同样重要，决定了无人飞行器告警的准确性。该阈值的设定在此处确定为：所述设定阈值为正常信号周期的±10％。例如，某个实施方式以附图2中T_on值作为正常信号特征，那么某个信号的T_on值与正常信号T_on值的偏差达到±10％时，即某个信号的T_on值小于正常信号T_on值的90％，或者大于正常信号T_on值的110％时，则产生预警。此处的设定阈值也是可调的。其设定需要考虑无人飞行器的众多内部和外部因素，可以依赖于该机型的历史数据统计的基础，也有赖于无人飞行器操作人员或维护人员的经验。其中的判定的细节，以及结合图2和图3中的信号波形的差异在前文中已有描述，在此处不再重复。

图5是本发明一种可选实施方式提供的无人飞行器的电路结构示意图。如图5所示，本发明的实施方式还提供的一种无人飞行器，包括电机20、本发明提供的电子调速器10以及飞行控制器30，其中，电机20带动螺旋桨，为无人飞行器提供动力，电子调速器20被配置成如前文所述的电子调速器，飞行控制器30被配置成向所述电子调速器20发送输入信号，和/或接收预警。

通过本发明上述技术方案，电子调速器20在安装后，会根据从飞行控制器30传输过来的输入信号，并根据该输入信号控制螺旋桨工作，以提供无人飞行器的动力输出。同时所述电子调速器20还执行前述的对输入信号的监控，通过检测该输入信号的异常，以便及时发现异物附着、接触不良或信号干扰等安全隐患，由此能够及时发现无人飞行器存在的安全隐患，提醒操作人员进行设备维护，提高无人飞行器的飞行安全。

在本发明一种可选实施方式中，上述的无人飞行器还包括通信装置(未示出)，所述通信装置被配置成将产生的预警传输至所述通信装置的对端。此处的通信装置也是选配的，如前所述，如果本发明前述的方法依赖于飞行控制器30的硬件装置得以运行，即在飞行控制器30中增加一个进程就可以实现对输入信号的监控和处理，即在飞行控制器30中增加一段程序代码进行实施，该程序代码与飞行控制器30共用存储空间、运行环境和运行内存，那么其通信链路完全可以共用飞行控制器30的通信链路，其可以通过飞行控制器30所建立的通信传输链路将预警进一步传输至远端(此处的远端包括控制中心、数据中心、或者是在地面的操作人员或维护人员的监控终端上的显示界面)，以便于进行记录和进一步的监控分析，提供历史飞行数据的存档，并为大数据分析建立数据基础。因此，此处的通信装置更加适用于在控制器13和飞行控制器30分离设置的情况下，独立地向对所述通信装置的对端传输产生的预警。

在本发明一种可选实施方式中，所述无人飞行器还包括存储装置(未示出)，所述存储装置可以是Flash存储器，也可以是其他非易失性存储器，也可以是可移除的SD卡、TF卡等附加存储设备，该存储装置主要用于存储前述方法中所涉及的监测过程中的信息，此处所指的信息主要是指输入信号数据有关的信息。其存储的内容包括但不限于预警信息、所述预警信息产生的时间、以及整个飞行过程中的全部输入信号数据等，重点是异常的输入信号数据。本存储装置和前述的通信装置相配合，可以提供实时传输或者定时传输两种方式，无论是哪种方式都需要对采集的数据进行缓存，只是定时传输时需要提供更大的数据缓存或存储空间。当通信装置的带宽明显不够时，也可以根据设定，选择主要数据进行实时传输，并将次要数据存储于无人飞行器的存储装置中，暂时不进行发送，等飞行过程结束后统一进行读取。同时，无人飞行器的操作人员或维护人员可以根据现场的实际情况，对需要进行存储的数据项目进行配置，即需要采集重点关注的数据项目。此处存储装置的设置，保证了即使在通信链路状况不佳的情况下，也能够保存采集的加速度信息和产生的预警，不至于丢失信息。此处存储装置和前述通信装置的组合使用，通过设计可靠的、面向连接的通信机制，能够保证信息有效地传输至对端，即使在受到强干扰的极端情况下，也能保证信息保存在存储装置中，在外部环境好转时，再次尝试发送；或者在飞行过程结束后，通过本地读取的方式得到存储装置中的信息。

在本发明一种可选实施方式中，前述的无人飞行器还包括声音装置和\或发光装置和\或显示装置(未示出)，以上装置主要用于直观地展示前述方法所监测到地无人飞行器的飞行状态，或者对控制器按前述方法所产生的预警信息进行提示。无人飞行器的操作人员或维护人员可以根据现场的实际情况，选择一种或多种装置进行使用或者组合使用。考虑到无人飞行器飞行过程中由于离地面人员的距离较远的原因，以上提示装置不够直观和显著，因此以上装置只是可选的辅助装置。进一步的，以上的提示装置可以结合无人飞行器的其他参数进行组合判定，比如：在无人飞行器上电之后，如果发现上次飞行所产生预警或告警还未被读出或者清除，可以通过以上一种或多种装置进行提醒，以便于无人机操作人员或维护人员及时地发现、分析或处理该故障隐患。还比如：在无人飞行器正常飞行中，在某段时间内飞行控制器30或者控制器13的处理负荷显著升高，此时可以暂停对输入信号数据的处理和预警分析，以便降低飞行控制器30或者控制器13的处理负荷，使飞行控制器30或者控制器13能够保证核心任务的处理，此时，输入信号的处理和预警会有一个或多个时间段的缺失，缺失的监控时段和缺失的预警时段也可以通过以上一种或多种装置进行提醒。

本发明上述实施方式的技术方案中，电子调速器接收到的输入信号为PWM信号，该信号由飞行控制器30发出，并由电子调速器10接收。本可选的实施方式利用脉宽信号周期相对固定的特点，通过对信号进行监测，分析信号的异常情况，发现接触不良或信号干扰等安全隐患，并在判断出现故障后及时预警，提醒操作人员检查相应硬件，及时排除故障，实现故障监测预警，提高了无人飞行器的飞行安全。

本发明还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被控制器执行时能够使得所述控制器执行前述的故障监测预警方法。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (18)

1.一种无人飞行器的故障监测预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获取来自所述无人飞行器的飞行控制器的输入信号；

根据所述输入信号确定是否产生预警。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述输入信号的信号确定是否产生预警，包括：

从所述输入信号中检出信号特征；

当所述信号特征与正常信号特征的偏差达到设定阈值时，产生预警。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设定所述正常信号特征，其中所述正常信号特征是可被更新的。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定阈值是可被配置更新的。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输入信号为PWM信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述信号特征为信号周期。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述设定阈值为正常信号周期的±10％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述预警传输至所述无人飞行器的飞行控制器。

9.一种电子调速器，所述电子调速器用于控制无人飞行器的电机，其特征在于，所述电子调速器包括：

输入电气接口，所述输入电气接口被配置成接收来自所述无人飞行器的飞行控制器的输入信号；以及

控制器，所述控制器被配置成检出所述输入信号的信号特征，以及根据所述输入信号的信号特征产生预警。

10.一种电子调速器，所述电子调速器用于控制无人飞行器的电机，其特征在于，所述电子调速器包括：

输入电气接口，所述输入电气接口被配置成接收来自所述无人飞行器的飞行控制器的输入信号；

信号检测电路或信号检测芯片，所述信号检测电路或信号检测芯片被配置成检出所述输入信号的信号特征；以及

控制器，所述控制器被配置成根据所述输入信号的信号特征产生预警。

11.根据权利要求9或10所述的电子调速器，其特征在于，所述根据所述输入信号的信号特征产生预警，包括：

当所述信号特征与正常信号特征的偏差达到设定阈值时，产生预警。

12.根据权利要求11所述的电子调速器，其特征在于，所述控制器还被配置成根据外部设定更新所述正常信号特征。

13.根据权利要求11所述的电子调速器，其特征在于，所述控制器还被配置成根据外部设定更新所述设定阈值。

14.一种无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括：

电机；

根据权利要求9至13中任意一项所述的电子调速器；以及

飞行控制器，被配置成向所述电子调速器发送输入信号，和/或接收预警。

15.根据权利要求14所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括通信装置，所述通信装置被配置成将所述电子调速器产生的预警传输至所述通信装置的对端。

16.根据权利要求14所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括存储装置，所述存储装置被配置成：

存储所述预警，和\或

存储所述预警产生的时间，和\或

存储所述输入信号的信号特征与时间的对应关系。

17.根据权利要求14所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括：

声音装置和\或发光装置和\或显示装置，所述声音装置和\或发光装置和\或显示装置被配置成根据所述预警进行提醒。

18.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被控制器执行时能够使得所述控制器执行权利要求1至8中任意一项所述的故障监测预警方法。