CN113204186B - 一种无人机阻力伞抛放安全供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，公开了一种无人机阻力伞抛放安全供电方法，通过配电装置正常抛放伞的控制逻辑，在飞控计算机自主判断的基础上，限制了放阻力伞的飞行阶段，能够有效地提高放阻力伞的安全性和可靠性。并且当阻力伞空中意外放出时，通过配电装置自主抛伞的控制逻辑，能够有效地避免飞行事故的发生，从而保障飞行的安全。本发明实现了对负载的自动管理，对于高智能型飞机，尤其是无人机的安全具有重要意义。

Description

一种无人机阻力伞抛放安全供电方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机阻力伞抛放安全供电方法。
背景技术
在飞机的着陆过程中，阻力伞可以大大缩短飞机的着陆滑跑距离，从而保障飞机在有效的跑道长度内安全降落。在有人机上，阻力伞一般和起落架、襟翼进行联动，而抛放阻力伞一般情况下是由飞行员通过按下放伞或抛伞按钮实现。当在起飞或飞行过程中意外开伞时，飞行员能进行应急处置，及时抛掉阻力伞，从而避免造成飞行事故。
在高空高速自主起降式无人机上，无人机主要是由无人机平台系统和地面系统组成，地面遥控遥测人员和飞控计算机取代了飞行员的作用。在下降阶段，当飞机表速满足要求时，飞控计算机自主输出DO信号到配电装置，从而电子开关被接通，电磁解锁器或阻力伞锁钩通电，完成阻力伞的抛、放作业。但是因为无人机大量采用数字化设备，机上的信息流非常庞大，当在起飞或飞行过程中出现意外放伞时，若不能及时处置将引起飞机失去控制，可能会导致严重的飞行事故，在出现这种情况时，需要飞机操纵人员具备较高的职业素质，且数据链和机上总线系统的延时也得具备很高的要求。
目前，大多数无人机的关键负载供电都采用常规配电技术，即采用硬开关，通过断路器、继电器和熔断器进行负载的上断电控制和保护，阻力伞的放、抛供电控制指令由飞控计算机综合判断后发出。但是此时配电装置仅能进行简单的连锁控制，空中也不能对负载供电进行动态控制，如果出现紧急故障时，配电装置无法进行自主上电或断电的处置，智能化程度比较低，不能实现对机上负载的自动管理以及状态的实时监控，不能满足高智能无人机发展的需要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种无人机阻力伞抛放安全供电方法，无人机配电装置采用固态功率控制器组成，可以根据飞控计算机上的上/断电控制指令实现对阻力伞的放、抛控制；同时当配电装置检测到非正常上电状态时，配电装置可以自动对“伞锁钩”进行上电，执行抛伞操作。
本发明一种无人机阻力伞抛放安全供电方法，包括无人机阻力伞抛放安全供电的正常控制模式和自主控制模式：正常控制模式即由飞控计算机发出控制指令，配电装置根据接收到的控制指令进行操作；自主控制模式即配电装置在检测到非正常状态时，在没有飞控计算机发出指令的情况下，自主进行操作。
所述正常控制模式其步骤包括：
步骤A1.在飞机表速满足设定条件下，飞控计算机发出“阻力伞放伞”或“阻力伞抛伞”的上电指令或断电指令；
步骤A2.当配电装置检测到“阻力伞放伞”的上电指令时，并且满足上电条件时配电装置对电磁解锁器进行上电完成阻力伞的放出；当配电装置检测到“阻力伞放伞”的断电指令时，配电装置对电磁解锁器进行断电；当配电装置检测到“阻力伞抛伞”的上电指令或断电指令时，配电装置对伞锁钩进行上电或断电。
所述自主控制模式其步骤包括：
在配电装置检测到放伞的电磁解锁器的供电接口输出端出现非正常上电状态时，配电装置自动对伞锁钩进行上电，上电完成t2 时间后对伞锁钩断电（t2>0）。
本发明分为两个控制逻辑，在正常控制逻辑下，飞控计算机在自主判断的基础上，限制了放阻力伞的飞行阶段，配电装置根据指令进行放伞或抛伞，进而有效地提高了放阻力伞的安全性和可靠性。并且增加了自主控制逻辑，当阻力伞在空中意外放出时，配电装置能够进行自主抛伞，从而能够有效地避免飞行事故的发生，保障飞机的安全。通过本发明能够实现对电路负载的自动管理，对于高智能型飞机，尤其是无人机的安全具有重要意义。
进一步的，步骤A2具体包括：配电装置检测到由飞控计算机发出的“阻力伞放伞”的上电指令，同时检测到满足以下条件时配电装置对电磁解锁器进行上电放出阻力伞：（1）“阻力伞放伞”的上电指令满足持续时间t1（t1>0）；（2）飞行阶段满足“地面等待”、“起飞滑跑”、“中止起飞”或“着陆滑跑”的任一有效状态，该状态连续n拍时为有效状态（n>0）。
本步骤通过对配电装置软件的逻辑控制，在飞控计算机自主判断的基础上，限制了能够放阻力伞的飞行阶段，从而能够有效提高放阻力伞的安全性和可靠性。
进一步的，所述自主控制模式还包括：电磁解锁器的供电接口输出端出现非正常上电状态，即同时满足以下情况下电磁解锁器出现了上电现象：（1）未收到“阻力伞放伞”的上电指令；（2）飞行阶段不满足“地面等待”、“起飞滑跑”、“中止起飞”和“着陆滑跑”的四者任一有效状态，该状态连续m（m>0）拍为有效状态；（3）非正常上电状态时间为t3（t3>0）。
本发明通过设置两个配电装置控制逻辑，其一是正常情况下抛放阻力伞的供电控制逻辑，即在飞控计算机自主判断的基础上，通过限制放阻力伞的飞行阶段，从而能够有效提高放阻力伞的安全性和可靠性。其二是自主情况下抛伞的供电控制逻辑，即当阻力伞空中意外放出时，配电装置能够自主抛伞，从而能够有效地避免飞行事故的发生，保障飞机的安全。
附图说明
图1为本发明的正常抛放伞控制逻辑。
图2为本发明的自主抛伞控制逻辑。
具体实施方式
以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
如图1本发明的正常抛放伞控制逻辑图所示，本发明包括：
步骤1.在飞机表速满足设定条件时，飞控计算机输出阻力伞的放伞或抛伞控制指令；
步骤2.1.当配电装置接收到飞控计算机发出的“放阻力伞”的上电指令时，判断是否同时满足以下条件：(1).收到“阻力伞放伞”的上电指令，并且该上电指令持续时间为t1，此处t1=1s；(2).飞行阶段满足“地面等待、起飞滑跑、中止起飞或着陆滑跑”任一有效状态，该状态连续n拍为有效状态，此处n=10拍；
步骤2.2当配电装置接收到飞控计算机发出的“放阻力伞”的断电指令时，配电装置对电磁解锁器进行断电；
步骤2.3当配电装置接收到飞控计算机发出的“抛阻力伞”的上电或断电指令时，配电装置对伞锁钩进行上电或断电操作。
步骤3.如果满足步骤2.1所有条件则配电装置对电磁解锁器进行上电，从而进行放阻力伞的操作；如果不满足步骤2.1所有条件则配电装置不进行任何操作。
如图2本发明的自主抛伞控制逻辑图所述，本发明包括：
步骤A.配电装置检测到放伞的“电磁解锁器”的供电接口输出端出现非正常上电状态，该非正常上电状态即同时满足以下条件并有上电现象的存在：1.配电装置未收到“阻力伞放伞”的上电指令；2.飞行阶段不满足“地面等待、起飞滑跑、中止起飞或着陆滑跑”四者有效状态之一，该状态持续m拍为有效状态，此处m=2；3.该非正常上电状态持续时间达到t3（t3>0），此处t3=200ms。
步骤B.如果“电磁解锁器”满足步骤A的非正常上电条件时，则配电装置对“伞锁钩”进行自动上电，并且上电2s后对“伞锁钩”进行断电，从而完成抛阻力伞的操作；如果“电磁解锁器”未满足步骤A的非正常上电条件，则配电装置不进行任何操作。

Claims (2)

1.一种无人机阻力伞抛放安全供电方法，包括无人机阻力伞抛放安全供电的正常控制模式和自主控制模式，其特征在于：正常控制模式即由飞控计算机发出控制指令，配电装置根据接收到的控制指令进行操作；自主控制模式即配电装置在检测到非正常状态时，在没有飞控计算机发出指令的情况下，自主进行操作；所述配电装置采用固态功率控制器；
所述正常控制模式其步骤包括：
步骤A1.在飞机表速满足设定条件下，飞控计算机发出“阻力伞放伞”或“阻力伞抛伞”的上电指令或断电指令；
步骤A2.当配电装置检测到“阻力伞放伞”的上电指令时，并且飞行阶段满足上电条件时配电装置对电磁解锁器进行上电完成阻力伞的放出；当配电装置检测到“阻力伞放伞”的断电指令时，配电装置对电磁解锁器进行断电；当配电装置检测到“阻力伞抛伞”的上电指令或断电指令时，配电装置对伞锁钩进行上电或断电；
所述自主控制模式其步骤包括：
在配电装置检测到放伞的电磁解锁器的供电接口输出端出现非正常上电状态时，该非正常上电状态即同时满足以下条件并有上电现象的存在：（1）未收到“阻力伞放伞”的上电指令，（2）飞行阶段不满足“地面等待”、“起飞滑跑”、“中止起飞”或“着陆滑跑”的四者任一有效状态，该状态连续m拍为有效状态，m>0；（3）非正常上电状态持续时间为t3，t3>0；配电装置自动对伞锁钩进行上电，上电完成t2时间后对伞锁钩断电，t2>0。
2.根据权利要求1所述的一种无人机阻力伞抛放安全供电方法，其特征在于：步骤A2具体包括：配电装置检测到由飞控计算机发出的“阻力伞放伞”的上电指令，同时检测到满足以下条件时配电装置对电磁解锁器进行上电放出阻力伞：（1）“阻力伞放伞”的上电指令满足持续时间t1，t1>0；（2）飞行阶段满足“地面等待”、“起飞滑跑”、“中止起飞”或“着陆滑跑”的任一有效状态，该状态连续n拍时为有效状态，n>0。
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