CN113320704A - 无人机及其应急降落伞的控制方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

无人机及其应急降落伞的控制方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种无人机及其应急降落伞的控制方法、电子设备及存储介质。该无人机的应急降落伞的控制方法包括：判断飞行中的所述无人机是否失控；若是，关闭所述无人机的发动机；判断所述无人机是否处于所述应急降落伞的安全打开高度；若是，打开所述无人机的舱门电机锁；判断所述无人机的舱门状态反馈开关是否有响应；若是，启动所述无人机的发射电机，从而打开所述应急降落伞；若否，再次打开所述无人机的舱门电机锁，直至所述无人机的舱门状态反馈开关有响应。本发明提供的控制方法能够在已经发生失控的情况下，使飞机平缓的减落至地面，既降低对地面环境的损害，也减少了飞机的损失。

Description

无人机及其应急降落伞的控制方法、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及航空航天技术的飞行器技术领域，尤其涉及一种无人机及其应急降落伞的控制方法、电子设备及存储介质。
背景技术
无人机(尤其是中大型无人机)的飞行安全不仅影响到高价值无人机自身的安全，还有可能影响到飞行空域的其他飞行器的安全，以及故障失控掉落后对地面造成的二次损伤。因此，需要提高无人机的安全性。
现有技术中，通常靠选用可靠性更高的机载设备、更加稳定的控制软件，来提高无人机的安全性。但这些技术手段并不能完全的解决安全性的问题。
发明内容
本申请的第一目的是提供一种无人机的应急降落伞的控制方法，以解决在已经发生失控的情况下，使飞机平缓的减落至地面，既降低对地面环境的损害，也减少了飞机的损失。
该控制方法包括：
判断飞行中的所述无人机是否失控；
若是，关闭所述无人机的发动机；
判断所述无人机是否处于所述应急降落伞的安全打开高度；
若是，打开所述无人机的舱门电机锁；
判断所述无人机的舱门状态反馈开关是否有响应；
若是，启动所述无人机的发射电机，从而打开所述应急降落伞；
若否，再次打开所述无人机的舱门电机锁，直至所述无人机的舱门状态反馈开关有响应。
在本申请的一些实施例中，启动所述无人机的发射电机，从而打开所述应急降落伞包括：
启动所述无人机的发射电机，以引爆所述无人机的发射火箭，从而打开所述应急降落伞。
在本申请的一些实施例中，该控制方法还包括：
判断启动所述应急降落伞后所述无人机是否降落至地面；
若是，关闭所述无人机的发射电机，并在所述发射电机上插上机械安全栓。
本申请的第二目的是提供一种无人机，其包括：
发动机；
舱门组件，包括舱门、分别与所述舱门相连的舱门电机锁和舱门打开反馈开关、与所述舱门电机锁相连的舱门继电器；
应急降落伞组件，包括发射电机及分别与所述发射电机相连的应急降落伞和发射电机继电器；及
控制器，分别与所述发动机、所述舱门继电器、所述发射电机继电器相连，用于：
启动或关闭所述发动机；
控制所述舱门继电器，以打开或关闭所述舱门电机锁，从而打开或关闭所述舱门；
接收所述舱门打开反馈开关发送的信息，从而确认所述舱门是否打开或关闭；及
控制所述发射电机继电器，以启动或关闭所述发射电机，从而打开或关闭所述应急降落伞。
在本申请的一些实施例中，所述舱门组件还包括舱门电机开关，所述舱门电机开关与所述舱门电机锁相连，所述舱门电机开关用于打开或关闭所述舱门电机锁，从而打开或关闭所述舱门。
在本申请的一些实施例中，所述应急降落伞组件还包括发射电机开关，所述发射电机开关分别与所述发射电机继电器和所述控制器相连，所述发射电机开关用于启动或关闭所述发射电机继电器。
在本申请的一些实施例中，所述应急降落伞组件还包括机械安全栓，所述机械安全栓用于对所述发射电机进行机械锁止。
在本申请的一些实施例中，所述应急降落伞组件还包括发射火箭，所述发送火箭分别与所述发射电机和所述应急降落伞相连；
其中，在发射电机的作用下，所述发射火箭打开或关闭所述应急降落伞。
本申请的第三目的是提供一种电子设备，其包括：
处理器；以及
存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述控制方法。
本申请的第四目的是提供一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行上述控制方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明一实施例中的无人机的结构示意图。
图2为本发明一实施例中的无人机的应急降落伞控制原理示意图。
图3为本发明一实施例中的无人机的应急降落伞的控制流程示意图。
图4为本发明另一实施例中的无人机的应急降落伞的控制流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的实施方式中的具体含义。
图1示出了本发明提供的一种无人机100，其包括发动机110、舱门组件120、应急降落伞组件130和控制器140。
其中，舱门组件120包括舱门121、分别与舱门相连121的舱门电机锁122和舱门打开反馈开关123、与舱门电机锁122相连的舱门继电器124。
应急降落伞组件130包括发射电机131及分别与发射电机131相连的应急降落伞132和发射电机继电器133。
控制器140分别与发动机110、舱门继电器124、发射电机继电器133相连。
本发明中，控制器140用于：
启动或关闭发动机110；
控制舱门继电器124，以打开或关闭舱门电机锁122，从而打开或关闭舱门121；
接收舱门打开反馈开关123发送的信息，从而确认舱门121是否打开或关闭；及
控制发射电机继电器133，以启动或关闭发射电机131，从而打开或关闭应急降落伞132。
舱门电机锁122用于实现对舱门121的锁止，舱门电机锁122打开后，舱门121在负气压的作用下会被吸附打开并抛出，为应急降落伞打开弹射通道。
可选地，舱门打开反馈开关123是自复位开关，内设有自复位弹簧。在舱门121关闭的情况下，舱门打开反馈开关123是关闭的；在舱门121打开的情况下，舱门打开反馈开关123在自复位弹簧的作用下是打开的，控制器140可检测到舱门打开反馈开关123的响应。
可选地，舱门组件还包括舱门电机开关。舱门电机开关与舱门电机锁相连，舱门电机开关用于打开或关闭舱门电机锁，从而打开或关闭舱门。此时，可通过手动闭合或打开该舱门电机开关，以实现在地面状态下对舱门电机锁打开/关闭状态的手动控制。此外，舱门电机开关可实现在地面日常维护过程中对舱门电机锁的并行控制，使得维护过程中不需要打开一系列的链路设备、地面站等，可实现打开舱门即可进行日常的检查维护。
可选地，应急降落伞组件还包括发射电机开关。发射电机开关分别与发射电机继电器和控制器相连，发射电机开关用于启动或关闭发射电机继电器。本发明中采用发射电机开关，实现对发射电机继电器的超权限控制，防止地面状态下的误操作造成误发射的风险。
可选地，应急降落伞组件还包括机械安全栓。机械安全栓用于对发射电机进行机械锁止，以实现防止错误操作的保护要求。
可选地，应急降落伞组件还包括发射火箭。发送火箭分别与发射电机和应急降落伞相连。此时，发送火箭为应急降落伞的开关，在发射电机的作用下，发射火箭打开或关闭应急降落伞。
图2示出了采用本发明优选的一种无人机系统的应急降落伞控制原理。图2所示实施例的无人机系统包括：无人机、测控链路设备和地面站。
其中，无人机包括：发动机(图中未示出)、舱门组件、应急降落伞组件和控制器。舱门组件包括与控制器相连的舱门继电器K2、与舱门继电器K2相连的舱门电机锁、分别与舱门电机锁相连的舱门和舱门电机开关K1、分别与舱门和控制器相连的舱门打开反馈开关K5。应急降落组件包括与控制器相连的发射电机开关K3、与发射电机开关K3相连的发射电机继电器K4、与发射电机继电器K4相连的发射电机和分别与发射电机相连的应急降落伞及机械安全栓。
图2所示的实施例中，地面站(人机交互平台)通过测控链路设备(如手持式机载遥控器)实现遥控遥测信号的传递，从而控制无人机。
在无人机正常飞行时，舱门电机开关是断开的，舱门仅受控于舱门继电器，机械安全栓也未插入发射电机中。发射电机开关是闭合的，从而使发射电机继电器可控。
图3示出了本发明一实施例中的无人机的应急降落伞的控制方法。
具体地，包括如下步骤：
S301：判断飞行中的无人机是否失控。
若否，结束；若是，启动S302和S303步骤。
S302：关闭无人机的发动机。
S303：判断无人机是否处于应急降落伞的安全打开高度。
具体地，可根据应急降落伞的具体情况预设定一安全打开高度的最大值。通过采集该无人机当前的高度信息，从而去判断该无人机是否处于其应急降落伞的安全打开高度。
若判断结果为该无人机处于其应急降落伞的安全打开高度，进行S304和S305步骤。
S304：打开无人机的舱门电机锁。
S305：判断无人机的舱门状态反馈开关是否有响应。
若是，进行S306步骤。若否，重复S304和S305步骤，直至无人机的舱门状态反馈开关有响应。
S306：启动无人机的发射电机，从而打开应急降落伞。
具体地，该步骤可为：启动无人机的发射电机，以引爆无人机的发射火箭，从而打开应急降落伞。
若判断结果为该无人机未处于其应急降落伞的安全打开高度，可重复S303步骤，直至无人机降至应急降落伞的安全打开高度，再进行S304-S306步骤。
可选地，设定在间隔预设时间后重复S303步骤，直至无人机降至应急降落伞的安全打开高度，再进行S304-S306步骤。
图4示出了本发明另一实施例提供的无人机的应急降落伞的控制方法，具体地包括以下步骤：
S401：判断飞行中的无人机是否失控。
若否，结束；若是，启动S402和S403步骤。
S402：关闭无人机的发动机。
S403：判断无人机是否处于应急降落伞的安全打开高度。
若判断结果为该无人机处于其应急降落伞的安全打开高度，进行S404-S405步骤。
S404：打开无人机的舱门电机锁。
S405：判断无人机的舱门状态反馈开关是否有响应。
若是，进行S406步骤。若否，重复S404和S405步骤，直至无人机的舱门状态反馈开关有响应。
S406：启动无人机的发射电机，从而打开应急降落伞。
若判断结果为该无人机未处于其应急降落伞的安全打开高度，重复S403步骤，直至无人机降至应急降落伞的安全打开高度，再进行S404-S406步骤。
S401-S406与前述S301-S306实质相同，在此不再赘述。
本实施例还包括以下步骤：
S407：判断启动应急降落伞后无人机是否降落至地面。
若是，进行S408步骤。若否，可重复S407步骤，待确认无人机降落至地面后，进行S408步骤。可选地，设定在间隔预设时间后重复S407步骤，待确认无人机降落至地面后，进行S408步骤。
S408：关闭无人机的发射电机，并在发射电机上插上机械安全栓。
本发明既考虑了在地面状态下防止对应急降落伞的误操作，采用机械和电气组合的双重保护措施；同时解决了空中地面维护过程中，需要打开舱门电机锁的而采取的快捷开关；另外，在空中状态下采用舱门状态反馈，避免了在舱门未打开的状态下发射降落伞导致降落伞火箭在舱内爆炸的问题。
本发明的控制方法可以应用于一种电子设备，该电子设备包括处理器以及存储器。其中，存储器存储有计算机指令，当计算机指令被处理器执行时，使得处理器执行上述控制方法。
本发明的控制方法还可以应用于非瞬时性计算机存储介质。其存储有计算机程序，当计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得处理器执行上述控制方法。
应该理解，上述的装置实施例仅是示意性的，本申请的装置还可通过其它的方式实现。例如，上述实施例中所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如，多个单元、模块或组件可以结合，或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略或不执行。
作为分离部件说明的单元或模块可以是物理上分开的，也可以不是物理上分开的。作为单元或模块说明的部件可以是物理单元，也可以不是物理单元，即可以位于一个装置中，或者也可以分布到多个装置上。本申请中实施例的方案可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现。
另外，若无特别说明，在本申请各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元/模块集成在一起。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。
所述集成的单元/模块如果以硬件的形式实现时，该硬件可以是数字电路，模拟电路等等。硬件结构的物理实现包括但不局限于晶体管，忆阻器等等。若无特别说明，所述处理器可以是任何适当的硬件处理器，比如CPU、GPU、FPGA、DSP和ASIC等等。若无特别说明，所述存储单元可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质，比如，阻变式存储器RRAM(Resistive Random Access Memory)、动态随机存取存储器DRAM(Dynamic Random AccessMemory)、静态随机存取存储器SRAM(Static Random-Access Memory)、增强动态随机存取存储器EDRAM(Enhanced Dynamic Random Access Memory)、高带宽内存HBM(High-Bandwidth Memory)、混合存储立方HMC(Hybrid Memory Cube)等等。
所述集成的单元/模块如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种无人机的应急降落伞的控制方法，其特征在于，包括：
判断飞行中的所述无人机是否失控；
若是，关闭所述无人机的发动机；
判断所述无人机是否处于所述应急降落伞的安全打开高度；
若是，打开所述无人机的舱门电机锁；
判断所述无人机的舱门状态反馈开关是否有响应；
若是，启动所述无人机的发射电机，从而打开所述应急降落伞；
若否，再次打开所述无人机的舱门电机锁，直至所述无人机的舱门状态反馈开关有响应。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，启动所述无人机的发射电机，从而打开所述应急降落伞包括：
启动所述无人机的发射电机，以引爆所述无人机的发射火箭，从而打开所述应急降落伞。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
判断启动所述应急降落伞后所述无人机是否降落至地面；
若是，关闭所述无人机的发射电机，并在所述发射电机上插上机械安全栓。
4.一种无人机，其特征在于，包括：
发动机；
舱门组件，包括舱门、分别与所述舱门相连的舱门电机锁和舱门打开反馈开关、与所述舱门电机锁相连的舱门继电器；
应急降落伞组件，包括发射电机及分别与所述发射电机相连的应急降落伞和发射电机继电器；及
控制器，分别与所述发动机、所述舱门继电器、所述发射电机继电器相连，用于：
启动或关闭所述发动机；
控制所述舱门继电器，以打开或关闭所述舱门电机锁，从而打开或关闭所述舱门；
接收所述舱门打开反馈开关发送的信息，从而确认所述舱门是否打开或关闭；及
控制所述发射电机继电器，以启动或关闭所述发射电机，从而打开或关闭所述应急降落伞。
5.根据权利要求4所述无人机，其特征在于，所述舱门组件还包括舱门电机开关，所述舱门电机开关与所述舱门电机锁相连，所述舱门电机开关用于打开或关闭所述舱门电机锁，从而打开或关闭所述舱门。
6.根据权利安全4所述的无人机，其特征在于，所述应急降落伞组件还包括发射电机开关，所述发射电机开关分别与所述发射电机继电器和所述控制器相连，所述发射电机开关用于启动或关闭所述发射电机继电器。
7.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述应急降落伞组件还包括机械安全栓，所述机械安全栓用于对所述发射电机进行机械锁止。
8.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述应急降落伞组件还包括发射火箭，所述发送火箭分别与所述发射电机和所述应急降落伞相连；
其中，在发射电机的作用下，所述发射火箭打开或关闭所述应急降落伞。
9.一种电子设备，包括：
处理器；以及
存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-3中任一所述的控制方法。
10.非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-3中任一所述的控制方法。
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