CN115469531A - 一种多飞控备份切换方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

一种多飞控备份切换方法、设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN115469531A CN202211308927.2A CN202211308927A CN115469531A CN 115469531 A CN115469531 A CN 115469531A CN 202211308927 A CN202211308927 A CN 202211308927A CN 115469531 A CN115469531 A CN 115469531A
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胡华智
王栋
谢惠鹏
徐世科
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    • G05B9/02—Safety arrangements electric
    • G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种多飞控备份切换方法、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：根据原主飞控在切换前的工作模式和状态信息，将备份飞控切换为新主飞控，并控制所述新主飞控处于预设的备份模式；在所述备份模式下：若所述状态信息为主飞控锁定状态，则控制所述新主飞控保持锁定状态；若所述状态信息为主飞控已解锁于地面怠速状态，则控制所述新主飞控保持怠速状态；若所述状态信息为主飞控解锁飞行状态，则根据所述工作模式调整所述新主飞控对飞行器的控制器输出。本发明实现了一种更具适用广泛性的主备份飞控切换机制，有效地避免了切换过程给航空器正常工作所造成的不良影响，同时减免了主备份飞控切换时的人工介入，极大程度地保证了飞行安全和系统稳定性。

Description

一种多飞控备份切换方法、设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及无人驾驶航空器技术领域，尤其涉及一种多飞控备份切换方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
在现有的无人驾驶航空器技术中，航空器一般安装多套飞行控制系统，多套飞控系统的并行工作方法，或者多套飞控系统间的切换条件及切换方法，将直接影响到航空器的飞行安全。
因此，在航空器安装多套飞行控制系统时，如何保证切换的过程不会给航空器的正常工作造成影响，以及如何设定相应的主备份切换控制逻辑，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术缺陷，本发明提出了一种多飞控备份切换方法，该方法包括：
根据原主飞控在切换前的工作模式和状态信息，将备份飞控切换为新主飞控，并控制所述新主飞控处于预设的备份模式；其中，在所述备份模式下，
若所述状态信息为主飞控锁定状态，则控制所述新主飞控保持锁定状态；
若所述状态信息为主飞控已解锁于地面怠速状态，则控制所述新主飞控保持怠速状态；
若所述状态信息为主飞控解锁飞行状态，则根据所述工作模式调整所述新主飞控对飞行器的控制器输出。
可选地，所述方法还包括：
将所述工作模式分为自动航点模式、指点飞行模式、悬停模式、返航模式、降落模式、起飞模式、原路返航模式以及其它模式；
获取所述自动航点模式、所述指点飞行模式、所述悬停模式、所述返航模式、所述降落模式、所述起飞模式、所述原路返航模式以及所述其它模式中的一种或多种对应的子模式和/或阶段。
可选地，所述方法还包括：
将所述主飞控解锁飞行状态分为主飞控自动航线状态、主飞控指点飞行状态、主飞控悬停状态、主飞控返航状态、主飞控降落状态、主飞控起飞状态、主飞控原路返航状态以及主飞控未定义状态；
根据多种所述工作模式、所述子模式、所述阶段中的一种或多种，确定所述原主飞控处于所述主飞控自动航线状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控悬停状态、或所述主飞控返航状态、或所述主飞控降落状态、或所述主飞控起飞状态、或所述主飞控原路返航状态、或所述主飞控未定义状态。
可选地，所述方法还包括：
将所述主飞控自动航线状态作为自动状态，将所述主飞控返航状态作为直线返航状态，将所述主飞控原路返航状态作为原路返航状态；
在所述自动状态、或所述直线返航状态、或所述原路返航状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控悬停状态、或所述主飞控未定义状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器的水平速度、垂直速度平滑降至零，并控制所述飞行器处于悬停状态，在所述主飞控降落状态、或所述主飞控起飞状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器切换至预设的降落模式。
可选地，所述方法还包括：
预设第一时间和第二时间，其中，所述第一时间长于所述第二时间；
在所述自动状态、或所述原路返航状态、或所述主飞控未定义状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第一时间的所述悬停状态，在所述直线返航状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第二时间的所述悬停状态。
可选地，所述方法还包括：
在所述主飞控悬停状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控未定义状态下，在通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第一时间的所述悬停状态后，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的返航模式；
在通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第二时间的所述悬停状态后，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入所述返航模式。
可选地，所述方法还包括：
在所述自动状态或所述原路返航状态下，检测当前的或预设的指令类型；
在所述指令类型为返航时，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入所述返航模式。
可选地，所述方法还包括：
在所述指令类型为继续时，在所述自动状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的自动模式；
在所述指令类型为继续时，在所述原路返航状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的原路返航模式。
本发明还提出了一种多飞控备份切换设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的多飞控备份切换方法的步骤。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有多飞控备份切换程序，多飞控备份切换程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的多飞控备份切换方法的步骤。
实施本发明的多飞控备份切换方法、设备及计算机可读存储介质，通过原主飞控在切换前的工作模式和状态信息，将备份飞控切换为新主飞控，并控制所述新主飞控处于预设的备份模式；在所述备份模式下：若所述状态信息为主飞控锁定状态，则控制所述新主飞控保持锁定状态；若所述状态信息为主飞控已解锁于地面怠速状态，则控制所述新主飞控保持怠速状态；若所述状态信息为主飞控解锁飞行状态，则根据所述工作模式调整所述新主飞控对飞行器的控制器输出。本发明实现了一种更具适用广泛性的主备份飞控切换机制，有效地避免了切换过程给航空器正常工作所造成的不良影响，同时减免了主备份飞控切换时的人工介入，极大程度地保证了飞行安全和系统稳定性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明多飞控备份切换方法第一实施例的流程图；
图2是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第一流程图；
图3是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第二流程图；
图4是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第三流程图；
图5是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第四流程图；
图6是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第五流程图；
图7是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第六流程图；
图8是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第七流程图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
实施例一
图1是本发明多飞控备份切换方法第一实施例的流程图。一种多飞控备份切换方法，该方法包括：
S1、根据原主飞控在切换前的工作模式和状态信息，将备份飞控切换为新主飞控，并控制所述新主飞控处于预设的备份模式；
S2、在所述备份模式下：若所述状态信息为主飞控锁定状态，则控制所述新主飞控保持锁定状态；若所述状态信息为主飞控已解锁于地面怠速状态，则控制所述新主飞控保持怠速状态；若所述状态信息为主飞控解锁飞行状态，则根据所述工作模式调整所述新主飞控对飞行器的控制器输出。
在本实施例中，在备份飞控获取到原主飞控对飞行器的控制权之前，该备份飞控首先进入预设的备份模式。在由原主飞控切换为新主飞控时，新主飞控在上述备份模式下，对飞行器执行平滑控制，从而在无需人工接管的情况下实现主备份飞控的切换。
在本实施例中，在由原主飞控切换为新主飞控时，首先对原主飞控的状态信息进行划分，具体的，该状态信息包括三种，一是，主飞控锁定状态，二是，主飞控已解锁于地面怠速状态，三是，主飞控解锁飞行状态。在本实施例中，分别地，针对上述三种状态，对应地执行不同的切换处理机制。
在本实施例中，在新主飞控处于上述备份模式时，若原主飞控的状态信息为主飞控锁定状态，则控制所述新主飞控保持锁定状态；若原主飞控的状态信息为主飞控已解锁于地面怠速状态，则控制所述新主飞控保持怠速状态；若原主飞控的状态信息为主飞控解锁飞行状态，则根据所述工作模式调整所述新主飞控对飞行器的控制器输出。
本实施例的有益效果在于，通过原主飞控在切换前的工作模式和状态信息，将备份飞控切换为新主飞控，并控制所述新主飞控处于预设的备份模式；在所述备份模式下：若所述状态信息为主飞控锁定状态，则控制所述新主飞控保持锁定状态；若所述状态信息为主飞控已解锁于地面怠速状态，则控制所述新主飞控保持怠速状态；若所述状态信息为主飞控解锁飞行状态，则根据所述工作模式调整所述新主飞控对飞行器的控制器输出。本实施例实现了一种更具适用广泛性的主备份飞控切换机制，有效地避免了切换过程给航空器正常工作所造成的不良影响，同时减免了主备份飞控切换时的人工介入，极大程度地保证了飞行安全和系统稳定性。
实施例二
图2是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第一流程图，基于上述实施例，本实施例还包括如下步骤：
S01、将所述工作模式分为自动航点模式、指点飞行模式、悬停模式、返航模式、降落模式、起飞模式、原路返航模式以及其它模式；
S02、获取所述自动航点模式、所述指点飞行模式、所述悬停模式、所述返航模式、所述降落模式、所述起飞模式、所述原路返航模式以及所述其它模式中的一种或多种对应的子模式和/或阶段。
可选地，在本实施例中，将上述自动航点模式分为自动起飞子模式、自动降落子模式、自动返航子模式以及自动其它子模式。
可选地，在本实施例中，将上述自动返航子模式进一步分为返航降落阶段和返航其它阶段。
可选地，在本实施例中，将上述返航模式分为返航降落阶段和返航其它阶段。
可选地，在本实施例中，将上述原路返航模式分为原路返航降落阶段和原路返航其它阶段。
图3是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第二流程图，基于上述实施例，本实施例还包括如下步骤：
S03、将所述主飞控解锁飞行状态分为主飞控自动航线状态、主飞控指点飞行状态、主飞控悬停状态、主飞控返航状态、主飞控降落状态、主飞控起飞状态、主飞控原路返航状态以及主飞控未定义状态；
S04、根据多种所述工作模式、所述子模式、所述阶段中的一种或多种，确定所述原主飞控处于所述主飞控自动航线状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控悬停状态、或所述主飞控返航状态、或所述主飞控降落状态、或所述主飞控起飞状态、或所述主飞控原路返航状态、或所述主飞控未定义状态。
可选地，在本实施例中，根据上述自动其它子模式确定原主飞控处于主飞控自动航线状态。
可选地，在本实施例中，根据上述指点飞行模式确定原主飞控处于上述主飞控指点飞行状态。
可选地，在本实施例中，根据上述悬停模式确定原主飞控处于上述主飞控悬停状态。
可选地，在本实施例中，根据上述自动返航子模式的返航其它阶段、或者上述返航模式的返航其它阶段、或者上述原路返航模式的原路返航降落阶段，确定原主飞控处于上述主飞控返航状态。
可选地，在本实施例中，根据上述自动降落子模式、或者上述自动返航子模式的返航降落阶段、或者上述返航模式的返航降落阶段、或者上述降落模式，确定原主飞控处于上述主飞控降落状态。
可选地，在本实施例中，根据上述自动起飞子模式、或者上述起飞模式，确定原主飞控处于上述主飞控起飞状态。
可选地，在本实施例中，根据上述原路返航其它状态，确定原主飞控处于主飞控原路返航状态。
可选地，在本实施例中，根据上述其它模式，确定原主飞控处于主飞控未定义状态。
图4是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第三流程图，基于上述实施例，本实施例还包括如下步骤：
S21、将所述主飞控自动航线状态作为自动状态，将所述主飞控返航状态作为直线返航状态，将所述主飞控原路返航状态作为原路返航状态；
S22、在所述自动状态、或所述直线返航状态、或所述原路返航状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控悬停状态、或所述主飞控未定义状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器的水平速度、垂直速度平滑降至零，并控制所述飞行器处于悬停状态，在所述主飞控降落状态、或所述主飞控起飞状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器切换至预设的降落模式。
在本实施例中，由备份飞控通过数据总线实时地获取原主飞控分享的控制信息，并根据该实时的控制信息实时地更新、调整自身的控制器输出。
在本实施例中，在备份飞控切换至主飞控之前，备份飞控并未拥有对飞行器的控制权，但正因为该备份飞控基于实时的控制信息对自身的控制器输出进行了实时地更新、调整，使得该备份飞控可以将自身的控制目标、控制输出与原主飞控当前的控制目标、控制输出保持贴近，从而实现平滑的切换控制。
在本实施例中，在执行切换控制的过程中，处于备份模式的新主飞控，优先控制航空器的水平速度、垂直速度平滑降至悬停状态，并根据原主飞控切换前的状态数据、控制目标以及控制输出，在无人工接管的情况下，执行切换后的新主飞控的自动处置逻辑。
图5是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第四流程图，基于上述实施例，本实施例还包括如下步骤：
S31、预设第一时间和第二时间，其中，所述第一时间长于所述第二时间；
S32、在所述自动状态、或所述原路返航状态、或所述主飞控未定义状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第一时间的所述悬停状态，在所述直线返航状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第二时间的所述悬停状态。
可选地，在本实施例中，第一时间的取值范围为5-15秒，第二时间的取值范围为1-10秒，例如，第一时间为10秒，第二时间为5秒。
图6是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第五流程图，基于上述实施例，本实施例还包括如下步骤：
S33、在所述主飞控悬停状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控未定义状态下，在通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第一时间的所述悬停状态后，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的返航模式；
S34、在通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第二时间的所述悬停状态后，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入所述返航模式。
可选地，在本实施例中，在明确切换之前为直线返航时，只需较短的悬停时间后，即可控制飞行器进入预设的返航模式，并开始由新主飞控控制飞行器开始直线返航。
图7是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第六流程图，基于上述实施例，本实施例还包括如下步骤：
S35、在所述自动状态或所述原路返航状态下，检测当前的或预设的指令类型；
S36、在所述指令类型为返航时，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入所述返航模式。
可选地，在本实施例中，上述指令可以是预设的指令，例如，针对上述自动状态，对应预设为返航模式，针对上述原路返航状态，对应预设为继续执行原路返航模式。
可选地，在本实施例中，上述指令可以是由新主飞控接收到的实时的控制指令，从而在切换完成时支持人工介入，接收并执行新的控制指令。
图8是本发明多飞控备份切换方法第二实施例的第七流程图，基于上述实施例，本实施例还包括如下步骤：
S37、在所述指令类型为继续时，在所述自动状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的自动模式；
S38、在所述指令类型为继续时，在所述原路返航状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的原路返航模式。
可选地，在本实施例中，在通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的自动模式，或者通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的原路返航模式后，新主飞控退出上述备份模式，并按主飞控执行正常的工作逻辑。
实施例九
基于上述实施例，本发明还提出了一种多飞控备份切换设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的多飞控备份切换方法的步骤。
需要说明的是，上述设备实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。
实施例十
基于上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有多飞控备份切换程序，多飞控备份切换程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的多飞控备份切换方法的步骤。
需要说明的是，上述介质实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在介质实施例中均对应适用，这里不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种多飞控备份切换方法，其特征在于，所述方法包括：
根据原主飞控在切换前的工作模式和状态信息，将备份飞控切换为新主飞控，并控制所述新主飞控处于预设的备份模式；其中，在所述备份模式下，
若所述状态信息为主飞控锁定状态，则控制所述新主飞控保持锁定状态；
若所述状态信息为主飞控已解锁于地面怠速状态，则控制所述新主飞控保持怠速状态；
若所述状态信息为主飞控解锁飞行状态，则根据所述工作模式调整所述新主飞控对飞行器的控制器输出。
2.根据权利要求1所述的多飞控备份切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述工作模式分为自动航点模式、指点飞行模式、悬停模式、返航模式、降落模式、起飞模式、原路返航模式以及其它模式；
获取所述自动航点模式、所述指点飞行模式、所述悬停模式、所述返航模式、所述降落模式、所述起飞模式、所述原路返航模式以及所述其它模式中的一种或多种对应的子模式和/或阶段。
3.根据权利要求2所述的多飞控备份切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述主飞控解锁飞行状态分为主飞控自动航线状态、主飞控指点飞行状态、主飞控悬停状态、主飞控返航状态、主飞控降落状态、主飞控起飞状态、主飞控原路返航状态以及主飞控未定义状态；
根据多种所述工作模式、所述子模式、所述阶段中的一种或多种，确定所述原主飞控处于所述主飞控自动航线状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控悬停状态、或所述主飞控返航状态、或所述主飞控降落状态、或所述主飞控起飞状态、或所述主飞控原路返航状态、或所述主飞控未定义状态。
4.根据权利要求3所述的多飞控备份切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述主飞控自动航线状态作为自动状态，将所述主飞控返航状态作为直线返航状态，将所述主飞控原路返航状态作为原路返航状态；
在所述自动状态、或所述直线返航状态、或所述原路返航状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控悬停状态、或所述主飞控未定义状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器的水平速度、垂直速度平滑降至零，并控制所述飞行器处于悬停状态，在所述主飞控降落状态、或所述主飞控起飞状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器切换至预设的降落模式。
5.根据权利要求4所述的多飞控备份切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
预设第一时间和第二时间，其中，所述第一时间长于所述第二时间；
在所述自动状态、或所述原路返航状态、或所述主飞控未定义状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第一时间的所述悬停状态，在所述直线返航状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第二时间的所述悬停状态。
6.根据权利要求5所述的多飞控备份切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述主飞控悬停状态、或所述主飞控指点飞行状态、或所述主飞控未定义状态下，在通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第一时间的所述悬停状态后，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的返航模式；
在通过所述新主飞控控制所述飞行器保持所述第二时间的所述悬停状态后，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入所述返航模式。
7.根据权利要求6所述的多飞控备份切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述自动状态或所述原路返航状态下，检测当前的或预设的指令类型；
在所述指令类型为返航时，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入所述返航模式。
8.根据权利要求7所述的多飞控备份切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述指令类型为继续时，在所述自动状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的自动模式；
在所述指令类型为继续时，在所述原路返航状态下，通过所述新主飞控控制所述飞行器进入预设的原路返航模式。
9.一种多飞控备份切换设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的多飞控备份切换方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有多飞控备份切换程序，所述多飞控备份切换程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的多飞控备份切换方法的步骤。
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