CN116224761A - 飞行控制方法、无人机、终端设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞行控制方法、无人机、终端设备及计算机可读存储介质,该方法包括:获取输入双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;通过所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,分别对所述待处理数据进行处理;将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。本发明能够基于双余度飞管计算机中的两个处理器进行无人机飞行控制,进而在保障无人机飞行过程中的安全性的同时,降低无人机控制成本。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种飞行控制方法、无人机、终端设备及计算机可读存储介质。
背景技术
近些年来,无人机在民用、工业及军事领域均被广泛地应用。现如今,无人机不仅要求其飞行高度高、续航时间长,而且要求飞行速度快和载荷多,同时具备故障自诊断、故障自修复、自主飞行等功能。飞行管理(以下简称飞管)计算机作为无人机的“大脑”,承担着繁重工作,其可靠运行是飞机安全的保障,它的微小故障都有可能引发灾难性的后果。因此,飞管计算机的可靠性至关重要,而提升可靠性的重要手段就是采用余度技术,所谓余度技术,是为了确保安全而考虑的一种设计手段,具体可指:只有在出现两个或两个以上故障,才会引起既定的不希望发生的工作状态(比如无人机坠落等)的一种手段。
目前,绝大部分无人机的飞管计算机为单余度系统,即,仅具备基本的故障检测和故障恢复功能,未能考虑对故障的处理,这样就无法保证系统出故障之后仍能连续正常运行;少部分无人机采用多机方式实现余度,如安装两个飞管计算机设备,此种双余度系统,大大增加了系统的体积、成本、功耗,以及安装的复杂性;极少部分无人机的飞管计算机单设备采用了多余度技术,例如三余度系统、四余度系统等,该方式不仅增加了系统的体积、成本、功耗,也大大增加了设计的复杂性。
总的来说,现有飞管计算机中的余度设计方式,未能够做到同时兼顾系统安全性和系统设计成本两方面。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种飞行控制方法、无人机、终端设备及计算机可读存储介质,旨在基于双余度飞管计算机中的两个处理器进行无人机飞行控制,进而在保障无人机飞行过程中的安全性的同时,降低无人机控制成本。
为实现上述目的,本发明提供一种飞行控制方法,所述方法包括以下步骤:
获取输入所述双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;
通过所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,分别对所述待处理数据进行处理;
将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。
可选地,在所述第一飞行控制处理器为主设备,所述第二飞行控制处理器为从设备时,在所述将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出的步骤之前,还包括:
通过所述第二飞行控制处理器,判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障;
所述将所述第一飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出的步骤,包括:
在判断到所述第一飞行控制处理器未出现故障时,将所述第一飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
可选地,在所述判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障的步骤之后,还包括:
若所述第一飞行控制处理器出现故障,则判断作为从设备的第二飞行控制处理器是否出现故障;
所述将所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出的步骤,包括:
在判断到所述第二飞行控制处理器未出现故障时,将所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
可选地,在所述若作为主设备的第一飞行控制处理器出现故障,判断作为从设备的第二飞行控制处理器是否出现故障的步骤之后,还包括:
若判断到所述第二飞行控制处理器出现故障,则输出对应的错误提示。
可选地,所述飞行任务处理系统还包括:任务处理器,所述飞行控制方法,还包括:
获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并将所述任务执行指令发送至所述任务处理器;
通过所述任务处理器对所述任务执行指令进行处理,以控制无人机执行飞行任务。
可选地,本发明还提供一种无人机,所述无人机内置双余度飞管计算机,所述双余度飞管计算机包括第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;
所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器用于对输入所述双余度飞管计算机的待处理数据进行处理,并将对应的处理结果输出。
可选地,所述双余度飞管计算机,还包括:任务处理器,所述任务处理器用于获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并对所述任务执行指令进行处理。
可选地,所述双余度飞管计算机还包括:第一接口,所述第一接口同时与所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器连接,用于获取输入所述双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,并将所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出;
可选地,所述双余度飞管计算机还包括:第二接口,所述第二接口与所述任务处理器连接,用于获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并将所述任务执行指令发送至所述任务处理器进行处理,并将所述任务处理器对所述任务执行指令进行处理的处理结果输出。
为实现上述目的,本发明还提供一种飞行控制装置,所述飞行控制装置包括:
发送模块,用于获取输入双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;
处理模块,用于通过所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,分别对所述待处理数据进行处理;
输出模块,用于将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。
为实现上述目的,本发明还提供一种终端设备,所述终端设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的飞行控制程序,所述飞行控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的飞行控制方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有飞行控制程序,所述飞行控制程序被处理器执行时实现如上所述的飞行控制方法的步骤。
为实现上述目的,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的飞行控制方法的步骤。
本发明提供一种飞行控制方法、无人机、装置、终端设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品,通过获取输入所述双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;通过所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,分别对所述待处理数据进行处理;将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。
相比于现有技术中的多余度飞行控制方式,在本发明中,通过在双余度飞管计算机中同时集成第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器,由第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器分别对待处理数据进行处理,并将第一飞行控制处理器或者第二飞行控制处理器得到的处理结果进行输出。因此,本发明与现有的多台计算机的多余度方式相比,在一台飞管计算机中集成了双余度,即,包含两个飞行控制处理器,使飞管计算机设计复杂度更低,并通过两个飞行控制处理器同时进行数据处理,实现了利用最少的飞管计算机余度和最低的计算机设计复杂度,满足无人机飞行过程对可靠性和安全性的要求,既能够实现无人机的安全飞行,也降低无人机控制成本。
附图说明
图1-1为本发明飞行控制方法一实施例的双余度飞管计算机内部结构第一示意图;
图1-2为本发明飞行控制方法一实施例的双余度飞管计算机内部结构第二示意图;
图2为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图;
图3为本发明飞行控制方法一实施例的第一流程示意图;
图4为本发明飞行控制方法一实施例的第二流程示意图;
图5为本发明飞行控制装置一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本实施例中,提出了一种无人机,在该无人机中,内置了双余度飞管计算机,用于控制无人机飞行以及执行相应飞行任务。
飞行管理(FMS,以下简称飞管)计算机系统,是现代客机的航空电子设备的基本组成部分,是专业电脑系统,可对飞行计划进行管理,对飞行时间、飞行距离、飞行速度、飞行高度、经济剖面、飞行航迹等进行预测,使飞机实现全自动导航,并以最佳飞行路径、最佳飞行剖面和最省油的方式飞行等。而余度则指的是,为了确保安全而考虑的一种设计手段,具体可指:只有在出现两个或两个以上故障,而不是一个单独故障,才会引起既定的不希望的发生工作状态(比如设备停止运行等)。
而在现有的飞管计算机系统中,为了提高无人机应对故障的能力,所采用的方式一般为构建多余度系统,保证无人机在遭遇故障时还能够正常工作,比如,少部分无人机采用多机方式实现余度,如安装两个飞管计算机设备作为双余度系统,该方式大大增加了系统的体积、成本、功耗,以及安装的复杂性。极少部分无人机的飞管计算机单设备采用了多余度技术,例如三余度系统、四余度系统,该方式不仅增加了系统的体积、成本、功耗,也大大增加了设计的复杂性。可以理解的是,提高飞管计算机系统的可靠性依靠余度技术,但不意味着余度数越多,系统的可靠性就越高,二者并不是线性关系,多余度因其设计的复杂度,相互的干扰影响,错误率增加等因素,可靠性反而会降低。另外,较少部分无人机的飞管计算机单设备为双余度,该方式一般仅为CPU备份,即放置两颗CPU芯片在同一块电路板上,余度器件仅为CPU芯片,冗余的资源太少,在其它关键器件或电路并没有配置余度,依旧容易出故障影响无人机飞行。
基于上述问题,本发明提出了一种飞行控制方法和执行该方法的无人机中的双余度飞管计算机,该双余度飞管计算机作为集成于无人机中的双余度飞管计算机,除了对处理器进行了备份,即,在本发明中包含了两个处理器,即,第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器,还备份了重要器件和电路,比如数据接口等。因此,本发明将双余度系统集成于同一个计算机设备中,既提升了无人机飞行过程的安全性,也降低了无人机控制成本。
可选地,在一实施例中,所述双余度飞管计算机包括第一飞行控制处理器、第二飞行控制处理器;所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器用于对输入双余度飞管计算机的待处理数据进行处理,并将数据处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。
所述双余度飞管计算机,还包括:任务处理器,所述任务处理器用于获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并对所述任务执行指令进行处理。
本实施例中的双余度飞管计算机,如图1-1和图1-2所示,采用硬件结构相同,且功能相同的两块CPU板卡作为第一飞行控制处理器(即图1-1中的飞控余度CPU板A)和第二飞行控制处理器(即图1-1中的飞控余度CPU板B),两块CPU板卡通过总线和串口完成双机通信,进行数据的交互,且第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器连接公有的串口板和IO板(在本实施例中,串口板和IO板共同构成了接口单元),能够同时获取输入双余度飞管计算机的待处理数据,分别对该待处理数据进行处理,并由第一飞行控制处理器或者第二飞行控制处理器,将数据处理的处理结果输出。
除了之外,在本实施例中,双余度飞管计算机还包括任务处理器(即图1-1中的任务CPU板),该任务处理器连接单独的串口板和IO板,用于控制无人机执行飞行任务。因此,本实施例中的独立的任务处理器具备紧急故障的处理能力,在突发情况下,也可以控制飞机返航,避免发生坠机这等严重事故。
可以理解的是,在本实施例中,飞控余度CPU板A和飞控余度CPU板B公用一套串口板和IO板,而任务CPU板使用另一套串口板和IO板,因此,只有在飞控余度CPU板A和飞控余度CPU板B都出现故障时,双余度飞管计算机才会无法正常工作,此时,任务CPU板仍然能够正常进行无人机任务规划,任务决策、任务设备管理等操作,在突发情况下,也可以控制飞机返航,极大程度地提升了无人机应对故障的能力。
在一实施例中,所述双余度飞管计算机还包括:第一接口,所述第一接口同时与所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器连接,用于获取输入所述双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,并将所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出;
所述双余度飞管计算机还包括:第二接口,所述第二接口与所述任务处理器连接,用于获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并将所述任务执行指令发送至所述任务处理器进行处理,并将所述任务处理器对所述任务执行指令进行处理的处理结果输出。
本实施例中的第一接口(即图1-2中与CPU板A和CPU板B同时连接的接口单元)和第二接口(即图1-2中与任务CPU板连接的接口单元)都是由串口板和IO板构成,其中,串口板主要进行RS232、RS422、RS485和CAN总线的信号隔离及总线物理层驱动;IO板主要完成地开信号输出、地开信号输入、PWM信号输出、SBUS信号输入和脉冲信号输入的电平转换及隔离。
具体地,如图1-2所示,第一接口,同时与第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器连接,并获取输入无人机双余度飞管计算机的待处理数据,并将该待处理数据同时发送至第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器处理,并将第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器的处理结果进行输出。而第二接口与任务处理器连接,获取输入双余度飞管计算机的任务执行指令,并任务执行指令发送至任务处理器,供任务处理器对该任务执行指令进行处理,并将任务处理器的处理结果输出,以控制无人机执行飞行任务。
除此之外,在双余度飞管计算机中还包括了电源模块。电源模块由一块电源板构成,负责给整个设备供电,输入电源经过滤波、隔离及稳压,提供两路双余度电源,分别给内部电路及接口电路供电。
以上各部分的板卡(CPU板A、CPU板B和任务CPU板等)通过一块底板连接到一起,如图1-2所示,并将上述板卡的输入和输出信号与飞管计算机设备的输出连接器相连接,使得飞管计算机设备外部输入的信号后会经由接口单元进行转化,转化过后的信号会进入CPU板中进行处理,处理过后的信号又会经接口单元输出。
在本实施例中,由于将第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器集成在同一计算机中,与多机方式相比,系统的体积、成本、功耗,以及安装的复杂性大大降低了;并且,相较于多余度飞管计算机,本实施例中的双余度飞管计算机设计的复杂性没那么高,体积和成本也适中,可以以最少的余度和最低的复杂度满足系统可靠性和安全性要求;另外,除了备份了飞行控制处理器,其它关键器件或电路也做了备份,保障了所有关键通道的正常运行。与此同时,还具备独立的任务处理器,具备处理复杂任务的能力,独立的任务CPU具备紧急故障的处理能力,在突发情况下,也可以控制飞机返航,避免发生坠机这等严重事故。同时,由于第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器的板卡输入与输出接口完全一致,方便测试、装配与维修,美观且空间利用率高。
如图2所示,图2是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
本发明实施例的终端设备可以是无人机中的双余度飞管计算机,也可以是智能手机、服务器或者其它网络设备等,本实施例中的终端设备可用于实现无人机飞行控制。
如图2所示,该终端设备可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图2中示出的设备结构并不构成对飞行控制设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图2所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作、网络通信模块、用户接口模块以及飞行控制程序。操作是管理和控制设备硬件和软件资源的程序,支持飞行控制程序以及其它软件或程序的运行。在图1所示的设备中,用户接口1003主要用于与客户端进行数据通信;网络接口1004主要用于与服务器建立通信连接;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的飞行控制程序,并执行以下操作:
获取输入所述双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;
通过所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,分别对所述待处理数据进行处理;
将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。
进一步地,在所述第一飞行控制处理器为主设备,所述第二飞行控制处理器为从设备时,在所述将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出的步骤之前,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的飞行控制程序,并执行以下操作:
通过所述第二飞行控制处理器,判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障;
处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的飞行控制程序,并执行以下操作:
在判断到所述第一飞行控制处理器未出现故障时,将所述第一飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
进一步地,在所述判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障的步骤之后,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的飞行控制程序,并执行以下操作:
若所述第一飞行控制处理器出现故障,则判断作为从设备的第二飞行控制处理器是否出现故障;
处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的飞行控制程序,并执行以下操作:
在判断到所述第二飞行控制处理器未出现故障时,将所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
进一步地,在所述若作为主设备的第一飞行控制处理器出现故障,判断作为从设备的第二飞行控制处理器是否出现故障的步骤之后,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的飞行控制程序,并执行以下操作:
若判断到所述第二飞行控制处理器出现故障,则输出对应的错误提示。
进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的飞行控制程序,并执行以下操作:
获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并将所述任务执行指令发送至所述任务处理器;
通过所述任务处理器对所述任务执行指令进行处理,以控制无人机执行飞行任务。
根据上述双余度飞管计算机的硬件结构,提出对应的飞行控制方法,参照图3,图3为本发明飞行控制方法第一实施例的流程示意图。
本发明实施例提供了飞行控制方法的实施例,需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
步骤S10,获取输入所述双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;
需要说明的是,在本实施例中,由无人机中的双余度飞管计算机执行上述飞行控制方法。为了避免无人机在仅出现一次故障时就停止工作,即,缺乏一定的容错能力,在双余度飞管计算机中集成了两个飞行控制处理器,使得两个飞行控制处理器都能够进行数据处理,如此,如果两个飞行控制处理器中的一个出现故障,那么可由另外一个继续进行数据数据,使得无人机不会由于此次故障而停止运作,保障了无人机飞行过程中的安全性,提升了无人机应对故障的能力。
具体地,例如,无人机中的双余度飞管计算机获取输入该双余度飞管计算机的待处理数据,进而,将该待处理数据输入至该双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器,以供第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器都对该待处理数据进行处理。在本实施例中,待处理数据可通过上述第一接口获取,该第一接口连接可无人机中的消息接收装置,无人机可通过消息接收装置将获取到的待处理数据通过第一接口发送至第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器分别进行处理。待处理数据具体可以是由远端用户通过终端设备触发的无人机的飞行控制指令,该飞行控制指令被无人机的消息接收装置接收,并通过第一接口发送至上述飞行控制处理器,飞行控制指令可以为飞行角度、飞行路径等,而终端设备可为预先与无人机无线连接的移动设备、计算机、或者VR设备等。
步骤S20,通过所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,分别对所述待处理数据进行处理;
双余度飞管计算机在通过接口单元,将待处理数据分别发送至双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器后,将通过第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器,同时对所述待处理数据进行处理,使得在其中任意一个飞行控制处理器出现故障时,可由另外一个未出现故障的飞行控制处理器继续执行相应操作,保证无人机的正常飞行。
步骤S30,将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。
在由第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器分别对待处理数据进行处理后,为了避免对待处理数据进行处理的处理结果的重复输出,将仅由第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器中的一个进行处理结果的输出,以以控制无人机飞行,在本实施例中,总体是基于第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器是否出现故障为标准确定进行处理结果输出的飞行控制处理器。
在本实施例中,无人机中的双余度飞管计算机获取输入该双余度飞管计算机的待处理数据,进而,将该待处理数据输入至该双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器。通过第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器,同时对所述待处理数据进行处理。在由第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器分别对待处理数据进行处理后,为了避免对待处理数据进行处理的处理结果的重复输出,将仅由第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器中的一个进行处理结果的输出
可见,相比于现有技术中的多余度飞行控制方式,在本发明中,通过在双余度飞管计算机中同时集成第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器,由第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器分别对待处理数据进行处理,并将第一飞行控制处理器或者第二飞行控制处理器得到的处理结果进行输出。因此,本发明与现有的多台计算机的多余度方式相比,其设计复杂度更低,系统的体积、成本、功耗,以及安装的复杂性也大大降低了,利用最少的飞管计算机余度和最低的计算机设计复杂度,满足无人机飞行过程对可靠性和安全性的要求,既能够实现无人机的安全飞行,也降低了无人机控制成本。
进一步地,基于本发明飞行控制方法的第一实施例,提出本发明飞行控制方法的第二实施例。
在本实施例中,上述步骤S30,“将所述第一飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行”之前,还可以包括:
步骤S40,通过所述第二飞行控制处理器,判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障;
对应的,上述步骤S30,可以包括:
步骤S301,在所述第一飞行控制处理器未出现故障时,将所述第一飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
需要说明的是,在本实施例中,由于在双余度飞管计算机中配置了两个飞行控制处理器,为了避免各个飞行控制处理器之间的冲突,可将其中一个飞行控制处理器确定为主设备,将另一个飞行控制处理器设置为从设备,其中,主设备具备的权限大于从设备。比如,在本实施例中,可将第一飞行控制处理器默认为主设备,对应的,第二飞行控制处理器默认为从设备。除此之外,也可将第二飞行控制处理器默认为主设备,对应的,第一飞行控制处理器默认为从设备。本实施例不对主从设备的设置方式做具体限定,其工作过原理是一样的。
在此基础上,在第一飞行控制处理器为主设备,第二飞行控制处理器为从设备的场景下,由于第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器可通过串口和总线进行数据通信,因此,如图4所示,在第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器都对待处理数据进行处理后,将通过第二飞行控制处理器,判断第一飞行控制处理是否出现故障,若是判断到第一飞行控制处理器未出现故障,那么,将第一飞行控制处理器对待处理数据进行处理的处理结果进行输出,此时,第二飞行控制处理器将不再响应,并丢弃此次的处理结果。可以理解的是,主设备的权限高于从设备,因此,在主设备不存在故障时,不管从设备是否故障,都由主设备输出对应的数据。
进一步地,上述步骤S40,“判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障”之后,还可以包括:
步骤S50,若所述第一飞行控制处理器出现故障,判断作为从设备的第二飞行控制处理器是否出现故障;
对应的,上述步骤S30,“将所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行”,可以包括:
步骤S302,在判断到所述第二飞行控制处理器未出现故障时,将所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
双余度飞管计算机在判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障时,若是通过第二飞行控制处理器,判断到第一飞行控制处理器出现故障,此时,为了保证无人机能够正常运行,需要进一步判断第二飞行控制处理器是否出现故障。
若是当前判断到第二飞行控制处理器并未出现故障,那么,将由第二飞行控制处理器将待处理数据的数据结果进行输出。
进一步地,在上述步骤S50之后,还可以包括:
步骤S60,若所述第二飞行控制处理器出现故障,则输出对应的错误提示。
在第一飞行控制处理器出现故障,并进一步判断到第二飞行控制处理器也出现故障,此时,由于本实施例中的双余度飞管计算机为双余度系统,不存在可利用的其它飞行控制处理器,因此,双余度飞管计算机将触发提示,比如,可通过无人机上的LED光源发出闪烁红光,以提醒操作人员及时排查问题。
进一步地,本实施例中的飞行控制方法,还可以包括:
步骤S70,获取任输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并将所述任务执行指令发送至所述任务处理器;
步骤S80,通过所述任务处理器对所述任务执行指令进行处理,以控制无人机执行飞行任务。
需要说明的是,在本实施例中,双余度飞管计算机除了包含第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器,还包含了独立于上述第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器的任务处理器,该任务管理器所连接的接口单元与上述飞行控制器所连接的不同,使得在第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器都出现故障时,任务处理器仍能够进行无人机任务规划,任务决策、任务设备管理等操作,在突发情况下,也可以控制飞机返航,极大程度地提升了无人机应对故障的能力。
具体地,例如,双余度飞管计算机获取输入的任务执行指令,并通过接口单元,将该任务执行指令发送至所述任务处理器,其中,任务执行指令具体可以是用户通过远程的终端设备所触发并发送至无人机的指令。进而,通过任务处理器对该任务执行指令进行处理,以控制无人机执行飞行任务,比如,在第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器都出现故障时,用户通过远程的终端设备发送对应的任务执行指令(此时的任务执行指令具体可为降落指令),无人机中的双余度飞管计算机在获取到该降落指令后,将通过任务处理器,控制无人机降落。
在本实施例中,通过第二飞行控制处理器,判断第一飞行控制处理是否出现故障,若是判断到第一飞行控制处理器未出现故障,那么,将第一飞行控制处理器对待处理数据进行处理的处理结果进行输出。在判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障时,进一步判断到第一飞行控制处理器出现故障,需要进一步判断第二飞行控制处理器是否出现故障。若是当前判断到第二飞行控制处理器并未出现故障,那么,将由第二飞行控制处理器将待处理数据的数据结果进行输出。在第一飞行控制处理器出现故障,并进一步判断到第二飞行控制处理器也出现故障,此时双余度飞管计算机将触发错误提示。
因此,本发明采用双余度设计,其设计复杂度更低,系统的体积、成本、功耗,以及安装的复杂性也大大降低了,实现了集成于双余度飞管计算机中的双余度设计,既降低了余度设计复杂度,也满足了无人机飞行过程对可靠性和安全性的要求,提升了无人机应对障碍的能力。
此外,本发明实施例还提出一种飞行控制装置,参照图5,所述飞行控制装置包括:
发送模块10,用于获取输入双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;
处理模块20,用于通过所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,分别对所述待处理数据进行处理;
输出模块30,用于将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。
进一步地,在所述第一飞行控制处理器为主设备,所述第二飞行控制处理器为从设备时,所述飞行控制装置,还包括:
第一判断模块,用于通过所述第二飞行控制处理器,判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障;
所述输出模块30,包括:
第一输出单元,用于将所述第一飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
进一步地,所述飞行控制装置,还包括:
第二判断模块,用于判断作为从设备的第二飞行控制处理器是否出现故障;
所述输出模块30,包括:
第二输出单元,用于将所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
进一步地,所述飞行控制装置,还包括:
错误输出模块,用于输出对应的错误提示。
进一步地,所述飞行任务处理系统还包括:任务处理器,所述飞行控制装置,还包括:
指令获取模块,用于获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并将所述任务执行指令发送至所述任务处理器;
指令处理模块,用于通过所述任务处理器对所述任务执行指令进行处理,以控制无人机执行飞行任务。
本发明飞行控制装置的具体实施方式的拓展内容与上述飞行控制方法各实施例基本相同,在此不做赘述。
此外,本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有飞行控制程序,所述飞行控制程序被处理器执行时实现如下所述的飞行控制方法的步骤。
本发明飞行控制设备和计算机可读存储介质各实施例,均可参照本发明飞行控制方法各个实施例,此处不再赘述。
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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。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、物品或者系统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设备(可以是座椅内部控制舱,也可以是智能手机、计算机、服务器或网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种飞行控制方法,其特征在于,所述飞行控制方法应用于无人机,所述无人机内置双余度飞管计算机,所述飞行控制方法包括:
获取输入所述双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述双余度飞管计算机中的第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;
通过所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,分别对所述待处理数据进行处理;
将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果输出,以控制无人机飞行。
2.如权利要求1所述的飞行控制方法,其特征在于,在所述第一飞行控制处理器为主设备,所述第二飞行控制处理器为从设备时,在所述将所述第一飞行控制处理器或者所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出的步骤之前,还包括:
通过所述第二飞行控制处理器,判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障;
所述将所述第一飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出的步骤,包括:
在判断到所述第一飞行控制处理器未出现故障时,将所述第一飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
3.如权利要求2所述的飞行控制方法,其特征在于,在所述判断作为主设备的第一飞行控制处理器是否出现故障的步骤之后,还包括:
若判断到所述第一飞行控制处理器出现故障,则判断作为从设备的第二飞行控制处理器是否出现故障;
所述将所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出的步骤,包括:
在判断到所述第二飞行控制处理器未出现故障时,将所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
4.如权利要求3所述的飞行控制方法,其特征在于,在所述若判断到所述第一飞行控制处理器出现故障,则判断作为从设备的第二飞行控制处理器是否出现故障的步骤之后,还包括:
若判断到所述第二飞行控制处理器出现故障,则输出对应的错误提示。
5.如权利要求1所述的飞行控制方法,其特征在于,所述飞行控制方法,还包括:
获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并将所述任务执行指令发送至所述双余度飞管计算机中的任务处理器;
通过所述任务处理器对所述任务执行指令进行处理,以控制无人机执行飞行任务。
6.一种无人机,其特征在于,所述无人机内置双余度飞管计算机,所述双余度飞管计算机包括第一飞行控制处理器和第二飞行控制处理器;
所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器用于对输入所述双余度飞管计算机的待处理数据进行处理,并将对应的处理结果输出,以控制无人机飞行。
7.如权利要求6所述的无人机,其特征在于,所述双余度飞管计算机还包括:任务处理器,所述任务处理器用于获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并对所述任务执行指令进行处理。
8.如权利要求6所述的无人机,其特征在于,所述双余度飞管计算机还包括:第一接口,所述第一接口同时与所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器连接,用于获取输入所述双余度飞管计算机的待处理数据,并将所述待处理数据分别发送至所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器,并将所述第一飞行控制处理器和所述第二飞行控制处理器对所述待处理数据进行处理的处理结果进行输出。
9.如权利要求7所述的无人机,其特征在于,所述双余度飞管计算机还包括:第二接口,所述第二接口与所述任务处理器连接,用于获取输入所述双余度飞管计算机的任务执行指令,并将所述任务执行指令发送至所述任务处理器进行处理,并将所述任务处理器对所述任务执行指令进行处理的处理结果输出。
10.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的飞行控制程序,所述飞行控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的飞行控制方法的步骤。
11.一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飞行控制程序,所述飞行控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的飞行控制方法的步骤。
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2023
- 2023-04-19 CN CN202310423534.4A patent/CN116224761A/zh active Pending
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CN116661331A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 成都正扬博创电子技术有限公司 | 一种利用软硬件协同的多余度飞控计算机系统 |
CN116661331B (zh) * | 2023-08-02 | 2023-09-26 | 成都正扬博创电子技术有限公司 | 一种利用软硬件协同的多余度飞控计算机系统 |
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