CN113296388A - 一种三余度无人机舵机输出指令表决方法、系统、计算机程序及存储介质 - Google Patents

一种三余度无人机舵机输出指令表决方法、系统、计算机程序及存储介质 Download PDF

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王喆
蒋强
郭凯
姜慧星
何根
杨青平
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Abstract

本发明提供了一种三余度无人机舵机输出指令表决方法，接收每个中央处理单元传输的单元状态和数据；判断中央处理单元的状态，将处于正确状态下的中央处理单元输入的数据传入数据对比检查单元；对所有中央处理单元输入的数据进行比对，选择最优的中央处理单元的值作为输出。本发明提出的方案能够在三块中央处理器状态均正确的情况下，给出正确的舵机输出指令，保证多余度情况下的正确数据获取。

Description

一种三余度无人机舵机输出指令表决方法、系统、计算机程序 及存储介质
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种三余度无人机舵机输出指令表决方法、系统、计算机程序及存储介质。
背景技术
无人机中的舵机系统是无人机的执行机构，相当于人体的四肢，其稳定可靠运行直接关系到无人机的飞行安全。无人机的控制多采用多余度架构，即多个中央处理单元同步运行舵机控制逻辑，舵机输出控制器需要表决出采用哪个中央处理器单元的指令作为最终输出。目前无人机多采用3块中央处理单元加1块输入输出单元的架构，其中的输入输出单元需要接收3块中央处理单元的舵机指令，经过输入输出单元自身的表决算法判断出采用哪个中央处理单元的数据。一般的方法是根据中央处理器的状态进行表决，即先判断第1块中央处理器状态，如果正确则采用此数据输出，否则判断第2块和第3块。这里存在问题，此方法比较适合2块中央处理器的情况，如果3块中央处理器状态均正确，但第1块数据发生改变，可能部分数字增加，部分数字减小，则累加校验还是正确，这时还是采用第1块中央处理单元的数据，则出现错误。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，提供了一种三余度无人机舵机输出指令表决方法、系统、计算机程序及存储介质，在多块中央处理器状态均正确的情况下，使用数据对比进行联合判断，给出正确的舵机输出指令。
本发明采用的技术方案如下：一种三余度无人机舵机输出指令表决方法，包括以下步骤：
步骤1、接收三个中央处理单元输入的信号，针对同一信号，判断每个中央处理单元输入的值，若相同，则直接输出第一块中央处理单元的值；若不同，则进入步骤2；
步骤2、对所有中央处理单元的值进行排序，计算最大值与最小值之差的绝对值1，若绝对值1小于门限值，则保持输出来源不变；若绝对值1大于门限值，则进入步骤3；
步骤3、计算最大值与中间值之差的绝对值2，计算最小值与中间值之差的绝对值3，若绝对值2与绝对值3均小于门限值，则保持输出来源不变；若仅有绝对值2或绝对值3之一大于门限值，在绝对值2大于门限值时，选择最小值作为输出，在绝对值3大于门限值时，选择最大值作为输出；若绝对值2和绝对值3均大于门限值，则保持输出来源不变。
进一步的，在步骤1之前，对中央处理单元状态进行检测，接收正确状态下的中央处理单元输入的信号。
进一步的，所述门限值根据信号对象的属性、精度以及使用场景调整。
本发明还提供了一种三余度无人机舵机输出指令表决系统，包括三个中央处理单元、输入输出单元，所述输入输出单元接收每个中央处理单元传输的单元状态和数据；
所述输入输出单元包括单元状态检查单元和数据对比检查单元，
单元状态检查单元接收每个中央处理单元输入的单元状态，判断中央处理单元的状态，将处于正确状态下的中央处理单元输入的数据传入数据对比检查单元；
所述数据对比检查单元，对所有中央处理单元输入的数据进行比对，选择最优的中央处理单元的值作为输出。
进一步的，所述数据对比检查单元的工作过程为：
步骤1、接收三个中央处理单元输入的信号，针对同一信号，判断每个中央处理单元输入的值，若相同，则直接输出第一块中央处理单元的值；若不同，则进入步骤2；
步骤2、对所有中央处理单元的值进行排序，计算最大值与最小值之差的绝对值1，若绝对值1小于门限值，则保持输出来源不变；若绝对值1大于门限值，则进入步骤3；
步骤3、计算最大值与中间值之差的绝对值2，计算最小值与中间值之差的绝对值3，若绝对值2与绝对值3均小于门限值，则保持输出来源不变；若仅有绝对值2或绝对值3之一大于门限值，在绝对值2大于门限值时，选择最小值作为输出，在绝对值3大于门限值时，选择最大值作为输出；若绝对值2和绝对值3均大于门限值，则保持输出来源不变。
进一步的，所述门限值为门限值根据信号对象的属性、精度以及使用场景调整。
本发明还提供了一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-3中任一项所述的三余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-3中任一项所述的三余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：能够在多块中央处理器状态均正确的情况下，给出正确的舵机输出指令，保证多余度情况下的正确数据获取。
附图说明
图1是本发明提出的三余度无人机舵机输出指令表决系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
本实施例提出了一种三余度无人机舵机输出指令表决方法，包括以下步骤：
步骤1、接收三个中央处理单元输入的信号，针对同一信号，判断每个中央处理单元输入的值，若相同，则直接输出第一块中央处理单元的值；若不同，则进入步骤2；
步骤2、对所有中央处理单元的值进行排序，计算最大值与最小值之差的绝对值1，若绝对值1小于门限值，则保持输出来源不变；若绝对值1大于门限值，则进入步骤3；
步骤3、计算最大值与中间值之差的绝对值2，计算最小值与中间值之差的绝对值3，若绝对值2与绝对值3均小于门限值，则保持输出来源不变；若仅有绝对值2或绝对值3之一大于门限值，在绝对值2大于门限值时，选择最小值作为输出，在绝对值3大于门限值时，选择最大值作为输出；若绝对值2和绝对值3均大于门限值，则保持输出来源不变。
在步骤1之前，对中央处理单元状态进行检测，接收正确状态下的中央处理单元输入的信号。
优选的，所述中央处理单元数量为3。
优选的，所述门限值根据信号对象的属性、精度以及使用场景调整。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种三余度无人机舵机输出指令表决系统，包括三个中央处理单元、输入输出单元，所述输入输出单元接收每个中央处理单元传输的单元状态和数据；
所述输入输出单元包括单元状态检查单元和数据对比检查单元，
单元状态检查单元接收每个中央处理单元输入的单元状态，判断中央处理单元的状态，将处于正确状态下的中央处理单元输入的数据传入数据对比检查单元；
所述数据对比检查单元，对所有中央处理单元输入的数据进行比对，选择最优的中央处理单元的值作为输出。
具体的，所述数据对比检查单元的工作过程为：
步骤1、接收三个中央处理单元输入的信号，针对同一信号，判断每个中央处理单元输入的值，若相同，则直接输出第一块中央处理单元的值；若不同，则进入步骤2；
步骤2、对所有中央处理单元的值进行排序，计算最大值与最小值之差的绝对值1，若绝对值1小于门限值，则保持输出来源不变；若绝对值1大于门限值，则进入步骤3；
步骤3、计算最大值与中间值之差的绝对值2，计算最小值与中间值之差的绝对值3，若绝对值2与绝对值3均小于门限值，则保持输出来源不变；若仅有绝对值2或绝对值3之一大于门限值，在绝对值2大于门限值时，选择最小值作为输出，在绝对值3大于门限值时，选择最大值作为输出；若绝对值2和绝对值3均大于门限值，则保持输出来源不变。
进一步的，所述门限值根据信号对象的属性、精度以及使用场景调整。
实施例3
本实施例还提供了一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现实施例1所述的三余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
实施例4
本实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现实施例1所述的三余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种三余度无人机舵机输出指令表决方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、接收三个中央处理单元输入的信号，针对同一信号，判断每个中央处理单元输入的值，若相同，则直接输出第一块中央处理单元的值；若不同，则进入步骤2；
步骤2、对所有中央处理单元的值进行排序，计算最大值与最小值之差的绝对值1，若绝对值1小于门限值，则保持输出来源不变；若绝对值1大于门限值，则进入步骤3；
步骤3、计算最大值与中间值之差的绝对值2，计算最小值与中间值之差的绝对值3，若绝对值2与绝对值3均小于门限值，则保持输出来源不变；若仅有绝对值2或绝对值3之一大于门限值，在绝对值2大于门限值时，选择最小值作为输出，在绝对值3大于门限值时，选择最大值作为输出；若绝对值2和绝对值3均大于门限值，则保持输出来源不变。
2.根据权利要求1所述的三余度无人机舵机输出指令表决方法，其特征在于，在步骤1之前，对中央处理单元状态进行检测，接收正确状态下的中央处理单元输入的信号。
3.根据权利要求1所述的三余度无人机舵机输出指令表决方法，其特征在于，所述门限值根据信号对象的属性、精度以及使用场景调整。
4.一种三余度无人机多级输出指令表决系统，其特征在于，包括三个中央处理单元、输入输出单元，所述输入输出单元接收每个中央处理单元传输的单元状态和数据；
所述输入输出单元包括单元状态检查单元和数据对比检查单元，
单元状态检查单元接收每个中央处理单元输入的单元状态，判断中央处理单元的状态，将处于正确状态下的中央处理单元输入的数据传入数据对比检查单元；
所述数据对比检查单元，对所有中央处理单元输入的数据进行比对，选择最优的中央处理单元的值作为输出。
5.根据权利要求4所述的三余度无人机舵机输出指令表决系统，其特征在于，所述数据对比检查单元的工作过程为：
步骤1、接收三个中央处理单元输入的信号，针对同一信号，判断每个中央处理单元输入的值，若相同，则直接输出第一块中央处理单元的值；若不同，则进入步骤2；
步骤2、对所有中央处理单元的值进行排序，计算最大值与最小值之差的绝对值1，若绝对值1小于门限值，则保持输出来源不变；若绝对值1大于门限值，则进入步骤3；
步骤3、计算最大值与中间值之差的绝对值2，计算最小值与中间值之差的绝对值3，若绝对值2与绝对值3均小于门限值，则保持输出来源不变；若仅有绝对值2或绝对值3之一大于门限值，在绝对值2大于门限值时，选择最小值作为输出，在绝对值3大于门限值时，选择最大值作为输出；若绝对值2和绝对值3均大于门限值，则保持输出来源不变。
6.根据权利要求4所述的三余度无人机舵机输出指令表决系统，其特征在于，所述门限值根据信号对象的属性、精度以及使用场景调整。
7.一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-3中任一项所述的三余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
8.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-3中任一项所述的三余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
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