CN112947551B - 无人机控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机控制系统及方法，涉及无人机控制领域。本发明的一具体实施方式包括：飞行控制器，根据接收的控制指令输出控制信号到多个电子调速器；多个电子调速器，接收所述控制信号，并根据所述控制信号生成多个驱动信号；表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号；电机，与所述多个电子调速器连接，从目标驱动信号对应的电子调速器接收所述目标驱动信号。该实施方式通过为单个电机设置多个电子调速器来提高无人机的可靠性；同时，本发明中，由于表决策略以及主从表决器的引入，可以快速可靠地从多个驱动信号中选择目标驱动信号，并输出给电机使用。

Description

无人机控制系统及方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种无人机控制系统及方法。

背景技术

无人机(无人驾驶飞机)，是目前常见的无人飞行器，具有无人飞行、操作简单、机动灵活等优点，广泛应用于物流、消防、军事、交通以及警务等领域，尤其是在物流领域，无人机已经成为特定环境和条件下使用的重要配送工具。

无人机电调，全称电子调速器(Electronic Speed Controller，英文缩写ESC)，用来控制无人机电机的启动、停止以及调整转速等，是无人机动力系统关键组成部分。现有技术中，无人机动力系统都是一个电机对应一个电子调速器。无人机电调没有冗余，一旦电调出现故障对应的电机就不能正常转动，很容易造成无人机坠毁。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供无人机控制系统及方法，通过为单个电机设置多个电子调速器来提高无人机的可靠性。同时，发明实施例还提供了对多个电子调速器生成的电机驱动信号进行表决的表决器，通过预定的表决策略以及主从表决器的控制，能够快速可靠地从多个驱动信号中选择目标驱动信号，并输出给电机使用。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种无人机控制系统，包括：

飞行控制器，根据接收的控制指令输出控制信号到多个电子调速器；

多个电子调速器，接收所述控制信号，并根据所述控制信号生成多个驱动信号；

表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号；

电机，与所述多个电子调速器连接，从目标驱动信号对应的电子调速器接收所述目标驱动信号。

优选地，所述表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号，包括：

根据所述多个驱动信号的数据值对驱动信号进行分组，将数据值相同的驱动信号分为一组；

确定各个分组中驱动信号的数量；

将驱动信号数量最多的分组作为目标分组，从所述目标分组中选择目标驱动信号。

优选地，当表决器判断驱动信号数量最多的分组为多个时，通知电子调速器重新计算驱动信号。

优选地，所述表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号，包括：

确定所述多个驱动信号中优先级最高的驱动信号；

判断其余驱动信号中是否存在数据值与所述最高优先级驱动信号相同的驱动信号；

如是，则选择所述最高优先级驱动信号或数据值与其相同的驱动信号作为目标驱动信号；

如否，则通知电子调速器重新生成驱动信号。

优选地，所述优先级根据多个电子调速器的自检结果确定；或者，

所述优先级根据配置文件进行配置。

优选地，所述表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号，包括：

表决器接收无人机飞行控制器根据控制信号生成的第一驱动信号，并将其作为最高优先级的驱动信号；

判断电子调速器生成的多个驱动信号是否存在与所述最高优先级驱动信号数据值相同的第二驱动信号；

如是，则根据第二驱动信号选择目标驱动信号；

如否，则通知飞行控制器和电子调速器重新生成驱动信号。

优选地，在所述多个电子调速器根据所述控制信号生成多个驱动信号之前，通过表决器对电子调速器接收的控制信号进行校验，所述多个电子调速器根据校验通过后的控制信号生成驱动信号。

优选地，所述无人机控制系统进一步包括：从表决器，用于在所述表决器发生故障时，执行所述表决器的表决功能。

优选地，所述从表决器为所述飞行控制器或者单独设置的表决器。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种无人机，包括至少一个前述无人机控制系统。

根据本发明实施例的又一个方面，提供一种无人机控制方法，应用于具有多余度电子调速器的无人机控制系统，所述方法包括：

飞行控制器根据接收的控制指令输出控制信号到多个电子调速器；

所述多个电子调速器根据接收到的所述控制信号生成多个驱动信号，并发送给表决器；

表决器根据预定的表决策略从接收到的多个驱动信号中确定目标驱动信号；

与所述多个电子调速器连接的电机接收所述目标驱动信号后，根据驱动信号驱动无人机工作。

根据本发明实施例的又一个方面，提供一种无人机驱动信号表决方法，包括：

接收多个驱动信号，所述多个驱动信号由连接同一电机的多个电子调速器生成；

根据预定的表决策略从所述多个驱动信号中确定目标驱动信号；

发送目标驱动信号输出指令，用于指示所述目标驱动信号对应的电子调速器输出所述目标驱动信号。

优选地，所述根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号，包括：

根据所述多个驱动信号的数据值对驱动信号进行分组，将数据值相同的驱动信号分为一组；

确定各个分组中驱动信号的数量；

将驱动信号数量最多的分组作为目标分组，从所述目标分组中选择目标驱动信号。

优选地，所述根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号，包括：

确定所述多个驱动信号中优先级最高的驱动信号；

判断其余驱动信号中是否存在数据值与所述最高优先级驱动信号相同的驱动信号；

如是，则选择所述最高优先级驱动信号或数据值与其相同的驱动信号作为目标驱动信号；

如否，则通知电子调速器重新生成驱动信号。

优选地，所述根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号，包括：

接收无人机飞行控制器根据控制信号生成的第一驱动信号，并将其作为最高优先级的驱动信号；

判断电子调速器生成的多个驱动信号是否存在与所述最高优先级驱动信号数据值相同的第二驱动信号；

如是，则根据第二驱动信号选择目标驱动信号；

如否，则通知飞行控制器和电子调速器重新生成驱动信号。

根据本发明实施例的又一个方面，提供一种无人机驱动信号表决器，包括：

接收模块，用于从连接同一电机的多个电子调速器中接收多个驱动信号；

表决模块，用于根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号；

发送模块，用于发送指令给目标驱动信号对应的电子调速器，由所述电子调速器根据指令发送目标驱动信号给电机。

根据本发明实施例的又一个方面，提供一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现前述无人机控制方法或驱动信号表决方法。

根据本发明实施例的又一个方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现前述无人机控制方法或驱动信号表决方法。

本发明公开了一种无人机控制系统及方法，通过为单个电机设置多个电子调速器来提高无人机的可靠性；同时，由于表决策略以及主备表决器的引入，可以快速可靠地从多个驱动信号中选择目标驱动信号，并输出给电机使用。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是现有技术中无人机控制系统的结构示意图；

图2是根据本发明一实施例无人机控制系统的结构示意图；

图3是根据本发明另一实施例无人机控制系统工作流程示意图；

图4是根据本发明又一实施例信任多数表决策略主要流程的示意图；

图5是根据本发明又一实施例信任高优先级表决策略主要流程的示意图；

图6(a)和图6(b)是根据本发明又一实施例具有从表决器的无人机控制系统的结构示意图；

图7是根据本发明又一实施例无人机控制方法主要流程的示意图；

图8是根据本发明又一实施例驱动信号表决方法主要流程的示意图；

图9是根据本发明又一实施例驱动信号表决器主要模块的示意图；

图10是根据本发明又一实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图11是适于用来实现本发明实施例的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1是现有技术无人机控制系统的结构示意图，如图1所示：

在现有技术中，无人机动力系统通常由多个电机(如四旋翼无人机通常会有四个电机)组成，由不同的电机驱动动力机构(如螺旋桨)工作。

对于单个电机的控制系统，通常具有如图1所述的结构，即每个电机对应一个电子调速器，并且电子调速器与无人机飞行控制器相连。当用户控制无人机时，发出控制指令(如：加速、转向、升降等)，无人机飞行控制器根据接收到的控制指令生成控制信号给电子调速器，电子调速器将采集的电机电流、相位等数据与控制信号一起运算，生成电机驱动信号，电机接收驱动信号后驱动动力机构运转。

由上述控制系统结构可以看出，现有的无人机控制系统，对于同一个电机而言，电子调速器没有冗余，一旦电调出现故障对应的电机就不能正常转动，很容易造成无人机故障。

针对上述问题，本发明一实施例提出一种具有多余度电子调速器的无人机控制系统，如图1所示。

无人机控制系统包括：

飞行控制器，根据接收的控制指令输出控制信号到多个电子调速器；

多个电子调速器，接收所述控制信号，并根据所述控制信号生成多个驱动信号；

表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号；

电机，与所述多个电子调速器连接，从目标驱动信号对应的电子调速器接收所述目标驱动信号。

示例性的，图2中电子调速器的数量为3个。对应于上述系统的具体的工作流程如图3所示：

步骤S301，飞行器控制器接收用户发出的控制指令，并生成控制信号。

具体地，用户可以通过无人机遥控器等外部设备发出控制指令，控制所述无人机进行升降、加速、减速、悬停或者转向等，本发明对上述控制指令的类型不做限定。

步骤S302，飞行控制器将所述控制信号发送给电子调速器1～3以及表决器。

步骤S303，电子调速器1～3将接收到的控制信号发送给表决器。

步骤S304，表决器对从电子调速器1～3接收到的控制信号进行校验，如校验不通过，执行步骤S305，校验通过执行步骤S306。

具体地，校验过程中，表决器从电子调速器1～3接收对应的3个控制信号C1～C3，并将C1～C3与自身从飞行控制器接收到的控制信号C0进行比较，只要C1～C3中的任一控制信号与控制信号C0不相同，则校验失败，确定电子调速器接收到的控制信号C1～C3为无效数据。反之，如果C1～C3与控制信号C0都相同，则校验成功，确定电子调速器1～3接收到的控制信号为有效数据。

需要说明的是，也可以设置与控制信号C0比较后具有相同值的控制信号数量阈值，当与C0相同的控制信号数量不小于该阈值时，认为校验通过。如本实施例中，可以设置阈值为2，当C1～C3的值与C0有两个或三个相同时，都认为数据校验通过。

步骤S305，表决器发送校验失败消息到飞行控制器，通知飞行控制器重新发送控制信号到电子调速器1～3，重复执行步骤S302～S304，直到校验通过为止。

步骤S306，将校验通过通知消息发送给电子调速器1～3。

可选地，在步骤S304中设置阈值的情况下，可以认为只有通过校验的电子调速器的控制信号才是有效数据，能够生成驱动信号，因此，可以只将校验通过通知消息发送给需要生成驱动信号的电子调速器。

步骤S307，电子调速器1～3根据控制信号生成驱动信号，并发送到表决器；

可选择地，在步骤S304中设置阈值的情况下，步骤S307中只有收到校验通过通知消息的电子调速器才需要生成驱动信号，并发送给表决器。

步骤S308，表决器根据预定的表决策略从驱动信号中选择目标驱动信号；

所述预定的表决策略包括信任多数的表决策略或信任高优先级的表决策略，所述信任多数的表决策略以及信任高优先级的表决策略的具体步骤将在说明书如图4和图5对应的实施例中做进一步的详细说明。

步骤S309，发送指示信息，指示目标驱动信号对应的电子调速器发送目标驱动信号到电机。

具体的，例如在本实施例中，如果确定目标驱动信号为D2，则发送指示信息到对应的电子调速器2，由电子调速器2将目标驱动信号发送到电机。

图4是本发明的一实施例信任多数表决策略主要流程的示意图。如图4所示，所述信任多数的表决策略包括：

S401，根据多个驱动信号的数据值对驱动信号进行分组，将数据值相同的驱动信号分为一组；

以图2所述具有电子调速器1～3的无人机飞行控制系统为例，表决器在接收到电子调速器1～3发送的确定驱动信号D1～D3后，根据D1～D3对应的数据值对D1～D3进行分组，将数据值相同的驱动信号分为一组。存在如下几种情况：

(1)D1～D3的数据值各不相同，分为三个组；

(2)D1～D3的数据值都相同，分为一组；

(3)D1～D3中有两个数据值相同，另一数据值不同，则分为两组。例如：D1和D2数据值相同，D3数据值不同，则将D1和D2分为一组，D3单独作为一组。

S402，确定各个分组中驱动信号的数量；

对应于步骤S401中的分组情况，可以确定各个分组中驱动信号的数量。

(1)D1～D3分为三个组，每个分组中驱动信号数量为1；

(2)D1～D3分为一组，该分组中驱动信号数量为3；

(3)D1～D3分为两组，两个分组中驱动信号的数量分别为2和1。

S403，将驱动信号数量最多的分组作为目标分组，从所述目标分组中选择目标驱动信号。

可选地，步骤S403在执行过程中，当表决器判断驱动信号数量最多的分组为多个时，通知电子调速器重新计算驱动信号，由表决器对重新计算的驱动信号再次进行表决，直到确定表决结果。

具体地，对应于步骤S402中的各个分组的驱动信号数量，具体处理方式如下：

(1)D1～D3分为三个组，每个分组中驱动信号数量为1；

该情况下，驱动信号数量最多(1个)的分组有3个，即每个电子调速器都可能存在驱动信号计算错误，都不可信，无法表决，通知电子调速器重新计算驱动信号。

(2)D1～D3分为一组，分组中驱动信号数量为3；

该情况下，驱动信号数量最多(3个)的分组有1个，即每个电子调速器的计算值都相同，可从该分组作为目标分组，从中任选一个驱动信号作为目标驱动信号。确定目标驱动信号后，由目标驱动信号对应的电子调速器将该目标驱动信号发送给电机。

(3)D1～D3分为两组，两个分组中驱动信号的数量分别为2和1。

该情况下，驱动信号数量最多(2个)的分组有1个，即3个电子调速器中有2个的数据值相同，该分组属于可信的目标分组，可从中任选一个驱动信号作为目标驱动信号。

图5是本发明的一实施例信任高优先级的表决策略主要流程的示意图。如图5所示，所述信任高优先级的表决策略包括：

步骤S501，确定表决器接收到的多个驱动信号中优先级最高的驱动信号；

本实施例的一种方式中，表决器接收到的多个驱动信号都来自于电子调速器，在该情况下，可以根据多个电子调速器的自检结果，确定优先级最高的驱动信号。电子调速器自检时可以对自身的工作状态和硬件性能等进行检测，并将检测结果发送给表决器，表决器根据各个电子调速器的自检结果确定工作状态和/或硬件性能最好的电子调速器作为最可靠的电子调速器，其对应的驱动信号具有最高优先级。可选择，多个电子调速器的优先级也可以通过相关的配置文件进行配置或者人为设定。

本实施例的另一种方式中，飞行控制器也可以生成驱动信号发送到表决器，与电子调速器生成驱动信号的情况类似，该实施方式中，飞行控制器需要从电子调速器接收电子调速器采集的电机运转信息(电流或相位等)，用于生成驱动信号，此时，对应的飞行控制器结构如图6(b)所示，飞行控制器与电子调速器之间为双向通信。同时，由于飞行控制器与电子调速器相比，具有更好的硬件性能，因此可以将其生成的驱动信号作为最高优先级的驱动信号。

步骤S502，判断除最高优先级以外的驱动信号中是否存在数据值与所述最高优先级驱动信号相同的驱动信号；如是，执行步骤S503；如否，执行步骤S504；

由于最高优先级的驱动信号并不能完全信任(也存在计算错误的情形)，因此需要将最高优先级的驱动信号与其余驱动信号进行比较，如果其余确定信号中有任意一个驱动信号的值与最高优先级的驱动信号相同，则表决成功，否则，需要重新生成驱动信号进行表决。

S503，选择所述最高优先级驱动信号或数据值与其相同的驱动信号作为目标驱动信号；

对应于步骤S501中的第一种方式，所有驱动信号都来自于电子调速器，可以从最高优先级驱动信号以及数值与其相同的驱动信号中选择任意驱动信号作为目标驱动信号。

对应于步骤S501中的第二种方式，由于最高优先级的驱动信号由飞行控制器生成，不能直接发送给电机，需要从与最高优先级驱动信号数据值相同的驱动信号(即来自于电子调速器的驱动信号)中选择目标驱动信号。

S504，重新生成驱动信号。

另外，考虑到实际应用中表决器可能存在故障或无法工作的情况，本发明实施例还进一步提供具有从表决器的飞行控制系统。

图6(a)和图6(b)是本发明实施例的具有从表决器的无人机飞行控制系统结构的示意图。

如图6(a)所示，实施例中增加了一个从表决器，从表决器分别与所有电子调速器、飞行控制器以及主表决器连接，并可以互相通信。当主表决器故障时，切换成由从表决器来做表决工作，进一步增加系统的可靠性。具体地，主从表决器的表决过程与前述实施例表决器的表决过程相同，不再赘述。

图6(b)是由飞行控制器作为从表决器的实施方案。通过增加电子调速器数据直接反馈给飞行控制器的反馈环路，飞行控制器可以接收电子调速器发送给表决器的数据。表决器出现故障时，表决工作停止，切换成由飞行控制器临时充当表决器，由飞行控制器对电子调速器的驱动信号做表决，进一步增加了系统可靠性。

可以理解的是，表决器可以通过内部自检系统进行故障判断，实时检测自身是否存在故障，当存在故障时，通知从表决器或飞行控制器，由从表决器或飞行控制器来完成驱动信号的表决。

本发明上述实施例，通过引入具有多余度电子调速器的无人机控制系统，能够提高无人机的安全性。同时由于使用了可靠的表决策略以及主从表决器，能够快速可靠地从多个驱动信号中选择目标驱动信号，并输出给电机使用，实现对无人机的可靠控制。

图7是本发明的另一实施例对应于无人机控制系统的控制方法，应用于前述实施例中的无人机控制系统，方法包括：

步骤S701，飞行控制器根据接收的控制指令输出控制信号到多个电子调速器；

步骤S702，所述多个电子调速器根据接收到的所述控制信号生成多个驱动信号，并发送给表决器；

步骤S703，表决器根据预定的表决策略从接收到的多个驱动信号中确定目标驱动信号；

可以理解的是，所述表决策略包括信任多数的表决策略以及信任高优先级的表决策略，具体地表决过程与图4和图5一致，不再赘述。

步骤S704，与所述多个电子调速器连接的电机接收所述目标驱动信号后，根据驱动信号驱动无人机工作。

图8是本发明的另一实施例驱动信号表决方法的主要流程示意图，如图8所示，包括：

步骤S801，接收多个驱动信号，所述多个驱动信号由连接同一电机的多个电子调速器生成；

步骤S802，根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号；

可以理解的是，所述表决策略包括信任多数的表决策略以及信任高优先级的表决策略，具体地表决过程与图4和图5一致，不再赘述。

步骤S803，发送目标驱动信号输出指令，用于指示所述目标驱动信号对应的电子调速器输出所述目标驱动信号。

对应的，本发明另一实施例提供了一种驱动信号表决器，如图9所示，包括：

接收模块901，用于从连接同一电机的多个电子调速器中接收多个驱动信号；

表决模块902，用于根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号；

发送模块903，用于发送指令给目标驱动信号对应的电子调速器，由所述电子调速器根据指令发送目标驱动信号给电机。

图10示出了可以应用本发明实施例的无人机工作的系统架构1000。

如图10所示，系统架构1000可以包括控制终端1001、1002、1003，通信链路1004和无人机1005、1006。通信链路1004用以在控制终端1001、1002、1003和无人机1005、1006之间提供通信。通信链路1004可以包括各种连接类型，通常以无线通信链路方式将用户的控制指令从控制终端发送到无人机1005、1006。

用户可以使用控制终端1001、1002、1003通过通信链路1004与无人机1005、1006交互，以发送控制指令。控制终端1001、1002、1003可以为无人机遥控器或其他装有专用软件可以控制无人机工作的终端，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

无人机1005、1006可以是各种常见的无人机系统，其包括本发明实施例提供的一个或多个无人机控制系统，能够在接收控制指令后对无人机进行控制。

应该理解，图10中的控制终端、通信链路和无人机的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的控制终端、通信链路和无人机。

下面参考图11，其示出了适于用来实现本发明实施例的计算机系统,1100的结构示意图。图11示出的仅仅是一个示例，实际应用中该计算机系统也可以是常见的嵌入式计算机系统等，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图11所示，计算机系统1100包括中央处理单元(CPU)1101，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1102中的程序或者从存储部分1108加载到随机访问存储器(RAM)1103中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM1103中，还存储有系统1100操作所需的各种程序和数据。CPU1101、ROM 1102以及RAM1103通过总线1104彼此相连。输入/输出(I/O)接口1105也连接至总线1104。

以下部件连接至I/O接口1105：包括用户输入部分1106；用户输出部分1107；存储部分1108；以及包括网络接口卡等的通信部分1109。驱动器1110也根据需要连接至I/O接口1105。可拆卸介质1111，诸如半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1110上，以便于从其上读出的计算机程序并执行。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1109从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1111被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1101执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的方法、系统、电子设备和计算机程序产品的可能实现的功能、体系架构和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括接收模块、表决模块和发送模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定，例如，接收模块还可以被描述为“驱动信号接收模块”。

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备执行：

接收多个驱动信号，所述多个驱动信号由连接同一电机的多个电子调速器生成；

根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号；

发送目标驱动信号输出指令，用于指示所述目标驱动信号对应的电子调速器输出所述目标驱动信号。

通过本发明实施例的技术方案，通过为单个电机设置多个电子调速器来提高无人机的安全性；同时，本发明中，由于表决策略以及主备表决器的引入，可以快速可靠地从多个驱动信号中选择目标驱动信号，并输出给电机使用，提高了无人机控制的安全性。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (17)

1.一种无人机控制系统，其特征在于，所述无人机控制系统包括：

飞行控制器，根据接收的控制指令输出控制信号到多个电子调速器；

多个电子调速器，接收所述控制信号，并根据所述控制信号生成多个驱动信号；

表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号；

电机，与所述多个电子调速器连接，从目标驱动信号对应的电子调速器接收所述目标驱动信号；

其中，所述飞行控制器将所述控制信号输出到所述表决器，所述多个电子调速器将接收到的控制信号发送给所述表决器；所述表决器将从所述多个电子调速器接收的多个控制信号与自身从所述飞行控制器接收到的控制信号进行比较，当所述多个控制信号中与所述表决器自身从飞行控制器接收到的控制信号相同的控制信号数量不小于阈值时，认为所述多个控制信号中与所述表决器自身从飞行控制器接收到的控制信号相同的控制信号校验通过；所述多个电子调速器根据校验通过后的控制信号生成驱动信号。

2.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号，包括：

根据所述多个驱动信号的数据值对驱动信号进行分组，将数据值相同的驱动信号分为一组；

确定各个分组中驱动信号的数量；

将驱动信号数量最多的分组作为目标分组，从所述目标分组中选择目标驱动信号。

3.根据权利要求2所述的无人机控制系统，其特征在于，当表决器判断驱动信号数量最多的分组为多个时，通知电子调速器重新计算驱动信号。

4.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号，包括：

确定所述多个驱动信号中优先级最高的驱动信号；

判断其余驱动信号中是否存在数据值与所述最高优先级驱动信号相同的驱动信号；

如是，则选择所述最高优先级驱动信号或数据值与其相同的驱动信号作为目标驱动信号；

如否，则通知电子调速器重新生成驱动信号。

5.根据权利要求4所述的无人机控制系统，其特征在于，所述优先级根据多个电子调速器的自检结果确定；或者，

所述优先级根据配置文件进行配置。

6.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述表决器，接收所述多个驱动信号，根据预定的表决策略确定目标驱动信号，包括：

表决器接收无人机飞行控制器根据控制信号生成的第一驱动信号，并将其作为最高优先级的驱动信号；

判断电子调速器生成的多个驱动信号是否存在与所述最高优先级驱动信号数据值相同的第二驱动信号；

如是，则根据第二驱动信号选择目标驱动信号；

如否，则通知飞行控制器和电子调速器重新生成驱动信号。

7.根据权利要求1～6任一项所述的无人机控制系统，其特征在于，所述无人机控制系统进一步包括：从表决器，用于在所述表决器发生故障时，执行所述表决器的表决功能。

8.根据权利要求7所述的无人机控制系统，其特征在于，所述从表决器为所述飞行控制器或者单独设置的表决器。

9.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的至少一个无人机控制系统。

10.一种无人机控制方法，应用于具有多余度电子调速器的无人机控制系统，其特征在于，所述方法包括：

飞行控制器根据接收的控制指令输出控制信号到多个电子调速器；

所述多个电子调速器根据接收到的所述控制信号生成多个驱动信号，并发送给表决器；

表决器根据预定的表决策略从接收到的多个驱动信号中确定目标驱动信号；

与所述多个电子调速器连接的电机接收所述目标驱动信号后，根据驱动信号驱动无人机工作；

其中，所述飞行控制器将所述控制信号输出到所述表决器，所述多个电子调速器将接收到的控制信号发送给所述表决器；所述表决器将从所述多个电子调速器接收的多个控制信号与自身从所述飞行控制器接收到的控制信号进行比较，当所述多个控制信号中与所述表决器自身从飞行控制器接收到的控制信号相同的控制信号数量不小于阈值时，认为所述多个控制信号中与所述表决器自身从飞行控制器接收到的控制信号相同的控制信号校验通过；所述多个电子调速器根据校验通过后的控制信号生成驱动信号。

11.一种无人机驱动信号表决方法，其特征在于，包括：

接收多个驱动信号，所述多个驱动信号由连接同一电机的多个电子调速器生成；

根据预定的表决策略从所述多个驱动信号中确定目标驱动信号；

发送目标驱动信号输出指令，用于指示所述目标驱动信号对应的电子调速器输出所述目标驱动信号；

其中，在接收多个驱动信号之前，接收所述飞行控制器输出的控制信号输出，以及所述多个电子调速器发送的控制信号，将从所述多个电子调速器接收的多个控制信号与从所述飞行控制器接收到的控制信号进行比较，当所述多个控制信号中与从飞行控制器接收到的控制信号相同的控制信号数量不小于阈值时，认为所述多个控制信号中与从飞行控制器接收到的控制信号相同的控制信号校验通过；所述多个电子调速器根据校验通过后的控制信号生成驱动信号。

12.根据权利要求11所述的表决方法，其特征在于，所述根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号，包括：

根据所述多个驱动信号的数据值对驱动信号进行分组，将数据值相同的驱动信号分为一组；

确定各个分组中驱动信号的数量；

将驱动信号数量最多的分组作为目标分组，从所述目标分组中选择目标驱动信号。

13.根据权利要求11所述的表决方法，其特征在于，所述根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号，包括：

确定所述多个驱动信号中优先级最高的驱动信号；

判断其余驱动信号中是否存在数据值与所述最高优先级驱动信号相同的驱动信号；

如是，则选择所述最高优先级驱动信号或数据值与其相同的驱动信号作为目标驱动信号；

如否，则通知电子调速器重新生成驱动信号。

14.根据权利要求11所述的表决方法，其特征在于，所述根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号，包括：

接收无人机飞行控制器根据控制信号生成的第一驱动信号，并将其作为最高优先级的驱动信号；

判断电子调速器生成的多个驱动信号是否存在与所述最高优先级驱动信号数据值相同的第二驱动信号；

如是，则根据第二驱动信号选择目标驱动信号；

如否，则通知飞行控制器和电子调速器重新生成驱动信号。

15.一种无人机驱动信号表决器，其特征在于，包括：

接收模块，用于从连接同一电机的多个电子调速器中接收多个驱动信号；

表决模块，用于根据预定的表决策略从多个驱动信号中确定目标驱动信号；

发送模块，用于发送指令给目标驱动信号对应的电子调速器，由所述电子调速器根据指令发送目标驱动信号给电机；

所述接收模块还用于：在接收多个驱动信号之前，接收所述飞行控制器输出的控制信号输出，以及所述多个电子调速器发送的控制信号，将从所述多个电子调速器接收的多个控制信号与从所述飞行控制器接收到的控制信号进行比较，当所述多个控制信号中与从飞行控制器接收到的控制信号相同的控制信号数量不小于阈值时，认为所述多个控制信号中与从飞行控制器接收到的控制信号相同的控制信号校验通过；所述多个电子调速器根据校验通过后的控制信号生成驱动信号。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求10～14中任一项所述的方法。

17.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求10～14中任一项所述的方法。