CN114684373A - 一种电动多旋翼飞行状态监测系统 - Google Patents
一种电动多旋翼飞行状态监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114684373A CN114684373A CN202011587196.0A CN202011587196A CN114684373A CN 114684373 A CN114684373 A CN 114684373A CN 202011587196 A CN202011587196 A CN 202011587196A CN 114684373 A CN114684373 A CN 114684373A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- rotor
- data
- measuring system
- monitoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/10—Rotorcrafts
- B64U10/13—Flying platforms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U50/00—Propulsion; Power supply
- B64U50/10—Propulsion
- B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
- B64D2045/0085—Devices for aircraft health monitoring, e.g. monitoring flutter or vibration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电动多旋翼飞行状态监测系统，包括各个动力系统的电流测量系统、电压测量系统工作温度测量系统以及转速测量系统。所诉电流测量系统是通过霍尔传感器对电流进行非介入式测量，电压测量系统则是对电压进行直接测量，工作温度测量系统通过温度传感器采集电阻值进行测量，转速测量系统通过读取激光传感器信号进行结算测量。监控系统内置存储卡可以按照时间的顺序对各个传感器测量的数据进行存储，并通过串口将测量的传感器的数据发送至显示计算机终端。通过本系统的应用能够实时检测电动多旋翼无人机的飞行状态。
Description
技术领域
本发明涉及无人直升机控制领域，具体地说是一种电动多旋翼飞行状态监测系统。
背景技术
随着科学技术的发展，无人直升机已经在世界各地开始了广泛研究，特别是近些年来，多旋翼无人直升机因其姿态稳定、便于操作等特点越来越成为一种主流设计。但是由于缺少了监测系统，多旋翼无人无人机很难对飞行姿态有更好的监测，必须通过添加监测系统更好的监测无人机的飞行状况。
现有的监测控制系统功能单一，只能简单地对多旋翼的无人机的飞行姿态进行控制，参数单一，监测的数据不够全面。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种多旋翼无人机监测系统，可以实现对多旋翼无人直升机的全面监测，增加了多旋翼无人机的监控参数，增强了系统的可靠性。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种电动多旋翼飞行状态监测系统，包括：
机载端，包括若干组传感器单元和板卡上的传感器数据处理及存储单元，通过在电动多旋翼直升机上设置传感器，采集飞行状态数据，并通过传感器数据处理单元对数据进行处理，再发送给PC端；
PC端，用于接收机载端的飞行状态数据，实时监测电动多旋翼无人机的飞行状态。
所述传感器单元包括：霍尔传感器、电压传感器、温度传感器、激光转速传感器；
所述霍尔传感器，设置在供电电路以及四个旋翼电机的供电电路中，用于检测旋翼动力系统的电流信号参数；
所述电压传感器，设置在主电源两侧，用于检测旋翼动力系统的电压信号参数；所述主电源用于给四个旋翼电机提供电源；
所述温度传感器，设置在四个旋翼电机内部以及电子调速器的电路上，用于检测旋翼动力系统的电机温度以及电子调速器的温度信号参数；所述电子调速器用于调节旋翼电机的转速；
所述激光转速传感器，设置在电机内部，通过脉冲计数法来计算脉冲从而得到转速，用于检测旋翼动力系统的转速信号参数。
所述传感器数据处理及存储单元进行数据处理包括：
设置数据采集和发送频率；
对采集的各个状态数据添加时间戳；
将采集到的飞行状态数据进行存储及转发。
所述传感器单元与板卡上的传感器数据处理及存储单元通过串口连接。
所述有线方式为RS232或RS485。
所述板卡上的传感器数据处理及存储单元与PC端通过无线方式连接。
所述PC端包括状态数据接收及存储单元、计算监测单元、显示单元；
状态数据接收及存储单元，用接收机载端发送的数据并存储；
计算监测单元，用于根据预设阈值判断各路飞行状态数据是否超限；
显示单元，能够实时显示多路各传感器数据信号的状态；以曲线显示对应时间戳的状态量，所述曲线窗口时间维度可调。
本发明的有益效果和优点是：
可以远程实时监控动力系统的各项数值，一旦出现问题可以根据数值实时分析并准确定位出现问题的部分。
附图说明
图1是本发明方法结构示意图；
图2是本发明方法实施例的板载示意图；
图3是本发明方法实施例的PC端界面；
具体实现方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方法做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明，
如图1～3所示，多旋翼无人机监测系统包括电流测量系统、电压测量系统、工作温度测量系统以及转速测量系统、传感器数据监测软件其中电流测量系统是通过霍尔传感器进行非介入式测量用来测量动力系统的电流，电流的监测接口为5路三线制。能够实现5路电流监测，其中4电流监测范围：0～50A，1路电流监测范围0～200A，测量精度不小于量程的3‰，分辨率不小于量程的3‰。设置在电机的供电电路上，分别用于检测动力系统的电流信号参数以及总供电系统电流信号参数。电压测量系统给是采用3路直流电压检测，电压检测方式采用三路两线制，设置在电机的电源附近以及板载上，分别用于检测动力系统的电压信号参数和电源的电压信号参数。温度检测系统采用8路检测设置在电机的内部，以及电调附近，分别用于检测动力系统的温度信号参数以及自身板载的温度和非空系统的温度。转速测量系统通过激光转速传感器扫描得到转速。监测系统将数据传入板卡中的存储卡可以将收集的数据按时间顺序进行存储，之后将数据传入计算机中。
电流监测系统、电压监测系统、温度检测系统、转速检测系统采用2路RS232接口进行通讯，机载端能够实现传感器数据采集、数据处理、结算并存储转发至pc端，pc端提供Windows-PC端监视软件，能够实时显示多路状态，软件能够存储接收到的数据；监视软件能够以曲线显示状态量，曲线窗口时间维度可调，最小范围不大于10s，最大可显示全部数据(不小于50分钟)；存储文件可使用表格工具(MATLAB、Excel等)打开，所存储信息包括时间戳，传感器结算后数据(分辨率至小数点后2位)。
电流监测系统通过霍尔传感器进行非介入测量主供电电路以及四个旋翼供电电路的电流，并将数值按照时间顺序存储在内存卡中并可以通过usb接口读取。电压监测系统通过电压传感器直接测量电源电压以及负载电压值传入板载的内存卡中。温度监测系统是通过电阻温度传感器对电机、电调、飞控、以及自身板卡温度进行采集，并发送到板卡的内存卡中。转速传感器通过激光转速传感器扫描得到转速并发送到板载的内存卡中。之后板载将自身的存储的数据通过串口发送到无线传输模块，无线传输模块再将数据发送到地面pc端。地面pc端接收数据后以图表的形式展现出来。
本发明的一种电动多旋翼飞行状态监测系统包括各个动力系统的电流测量系统、电压测量系统、工作温度测量系统以及转速测量系统，电流通过霍尔传感器进行非介入式测量，电压直接测量，工作温度通过温度传感器采集电阻值进行测量，转速通过读取激光传感器信号进行解算测量，监测系统设计有存储卡，能够按照时间顺序存储各个传感器测量的数据，并可以通过串口将测量的传感器数据发送至显示计算机终端。通过本系统的应用，能够实时监测电动多旋翼无人机的飞行状态，从而分析动力系统状态，提升系统性能。
机载端的传感器数据处理及存储单元中，传感器数据监测软件是基于windows的可视化传感器数据监测软件，机载端能够实现传感器数据采集、数据处理及存储转发，采集频率、机载存储频率不低于50hz，串口发送频率不低于10hz，三组频率可调，机载端数据处理为对采集的数据添加时间戳。
PC端中，提供Windows-PC端监视软件，能够实时显示多路状态，软件能够存储接收到的数据；监视软件能够以曲线显示状态量，曲线窗口时间维度可调，最小范围不大于10s，最大可显示全部数据(不小于50分钟)；存储文件可使用表格工具(MATLAB、Excel等)打开，所存储信息包括时间戳，传感器结算后数据(分辨率至小数点后2位)；提供机载端与PC端软件源代码与说明书，能够保证更换不同型号同类型传感器后，快速校准参数；能够稳定运行2小时，不出现卡死、溢出等现象；可设置报警功能，可设置每路传感器报警是否开启以及报警上下限数值；具有断线提示与容错能力。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种电动多旋翼飞行状态监测系统，其特征在于，包括：
机载端，包括若干组传感器单元和板卡上的传感器数据处理及存储单元，通过在电动多旋翼直升机上设置传感器，采集飞行状态数据，并通过传感器数据处理单元对数据进行处理，再发送给PC端；
PC端，用于接收机载端的飞行状态数据，实时监测电动多旋翼无人机的飞行状态。
2.根据权利要求1所述的一种电动多旋翼飞行状态监测系统，其特征在于，所述传感器单元包括：霍尔传感器、电压传感器、温度传感器、激光转速传感器；
所述霍尔传感器，设置在供电电路以及四个旋翼电机的供电电路中，用于检测旋翼动力系统的电流信号参数；
所述电压传感器，设置在主电源两侧，用于检测旋翼动力系统的电压信号参数；所述主电源用于给四个旋翼电机提供电源；
所述温度传感器，设置在四个旋翼电机内部以及电子调速器的电路上，用于检测旋翼动力系统的电机温度以及电子调速器的温度信号参数；所述电子调速器用于调节旋翼电机的转速；
所述激光转速传感器，设置在电机内部，通过脉冲计数法来计算脉冲从而得到转速，用于检测旋翼动力系统的转速信号参数。
3.根据权利要求1所述的一种电动多旋翼飞行状态监测系统，其特征在于，所述传感器数据处理及存储单元进行数据处理包括：
设置数据采集和发送频率；
对采集的各个状态数据添加时间戳；
将采集到的飞行状态数据进行存储及转发。
4.根据权利要求1所述的一种电动多旋翼飞行状态监测系统，其特征在于，所述传感器单元与板卡上的传感器数据处理及存储单元通过串口连接。
5.根据权利要求4所述的一种电动多旋翼飞行状态监测系统，其特征在于，所述有线方式为RS232或RS485。
6.根据权利要求1所述的一种电动多旋翼飞行状态监测系统，其特征在于，所述板卡上的传感器数据处理及存储单元与PC端通过无线方式连接。
7.根据权利要求1所述的一种电动多旋翼飞行状态监测系统，其特征在于，所述PC端包括状态数据接收及存储单元、计算监测单元、显示单元；
状态数据接收及存储单元，用接收机载端发送的数据并存储；
计算监测单元，用于根据预设阈值判断各路飞行状态数据是否超限；
显示单元，能够实时显示多路各传感器数据信号的状态；以曲线显示对应时间戳的状态量，所述曲线窗口时间维度可调。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011587196.0A CN114684373A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种电动多旋翼飞行状态监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011587196.0A CN114684373A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种电动多旋翼飞行状态监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114684373A true CN114684373A (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=82130495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011587196.0A Pending CN114684373A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种电动多旋翼飞行状态监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114684373A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102963533A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-03-13 | 中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所 | 一种监测直升机完好性与使用状态的系统及其监测方法 |
| CN106406353A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-02-15 | 北京航空航天大学 | 一种具有故障诊断能力的无人直升机飞控系统 |
| CN106741987A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 北京航天测控技术有限公司 | 一种无人机机载健康管理监测系统 |
| CN106970642A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-07-21 | 佛山科学技术学院 | 一种多旋翼无人机状态监测装置 |
| CN107005397A (zh) * | 2015-11-23 | 2017-08-01 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 飞行设备的数据同步和采集的方法、装置以及飞行设备 |
| CN107992075A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-05-04 | 智灵飞（北京）科技有限公司 | 一种油机性能监测仪控制系统及方法、旋翼机、无人机 |
| US20180350165A1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-06 | Honeywell International Inc. | Distributed vehicle monitoring systems and methods |
| CN111427054A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-17 | 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 | 一种输配电线路通道隐患精准测距系统 |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202011587196.0A patent/CN114684373A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102963533A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-03-13 | 中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所 | 一种监测直升机完好性与使用状态的系统及其监测方法 |
| CN107005397A (zh) * | 2015-11-23 | 2017-08-01 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 飞行设备的数据同步和采集的方法、装置以及飞行设备 |
| CN106406353A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-02-15 | 北京航空航天大学 | 一种具有故障诊断能力的无人直升机飞控系统 |
| CN106741987A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 北京航天测控技术有限公司 | 一种无人机机载健康管理监测系统 |
| CN106970642A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-07-21 | 佛山科学技术学院 | 一种多旋翼无人机状态监测装置 |
| US20180350165A1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-06 | Honeywell International Inc. | Distributed vehicle monitoring systems and methods |
| CN107992075A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-05-04 | 智灵飞（北京）科技有限公司 | 一种油机性能监测仪控制系统及方法、旋翼机、无人机 |
| CN111427054A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-17 | 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 | 一种输配电线路通道隐患精准测距系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207336293U (zh) | 一种带自校验功能的sf6气体远传式密度表 | |
| CN205643684U (zh) | 一种电能表可靠性测试系统 | |
| CN102179728A (zh) | 一种数控刀具磨损智能检测装置 | |
| EP2309770A2 (en) | Wireless circular chart recorder | |
| CN109445399B (zh) | 一种水电站水工工作闸门在线监测装置及监测方法 | |
| CN113423085B (zh) | 一种基于nb-iot通信的雨水情遥测方法及装置 | |
| CN114684373A (zh) | 一种电动多旋翼飞行状态监测系统 | |
| CN201163778Y (zh) | 服务器管理监控装置 | |
| CN113340323A (zh) | 一种惯性传感器故障快速定位方法及其检测装置 | |
| CN110780260A (zh) | 一种用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统及方法 | |
| CN206740886U (zh) | 一种测试电路 | |
| CN110989557B (zh) | 一种基于pxi总线的远程导弹测试系统 | |
| CN213518648U (zh) | 一种无线网络测振仪 | |
| CN109375665A (zh) | 控温系统及方法 | |
| CN213517196U (zh) | 一种转速传感器检测装置 | |
| CN211577410U (zh) | 一种用于对直流充电机的电能误差进行校验的系统 | |
| CN109029591B (zh) | 一种电动微耕机研发实验装置及方法 | |
| CN108037703B (zh) | 角位移传感器安装位置的便携式校准装置及校准方法 | |
| CN208421223U (zh) | 一种黄磷炉承重钢绳松动的检测装置 | |
| CN206020643U (zh) | 一种防护类仪表自动批量校准装置 | |
| CN210942309U (zh) | 动力测试台 | |
| CN203799232U (zh) | 一种智能数据采集设备 | |
| CN212749169U (zh) | 一种非接触式的断路器机械特性带电检测装置 | |
| CN202946242U (zh) | 柴油机超速保护装置 | |
| CN217403803U (zh) | 一种航空发动机系统在线检查装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |