CN116243594A - 一种飞行器控制系统、飞行控制方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种飞行器控制系统、飞行控制方法、存储介质，飞行器控制系统包括：第一处理器用于接收多个飞控计算机发出的多个指令包，对多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第一飞控指令，将第一飞控指令发送给第二处理器，主控设备为多个飞控计算机中的一个；主控设备为当前对若干执行器进行控制的飞控计算机；第二处理器用于接收所述多个指令包，对多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第二飞控指令，并校验第一飞控指令和第二飞控指令是否一致，若一致，则第一处理器控制执行器执行第一飞控指令，有利于提高飞行器控制系统的安全性和可靠性。

Description

一种飞行器控制系统、飞行控制方法、存储介质

技术领域

本申请涉及飞行器控制系统技术领域，具体涉及一种飞行器控制系统、飞行控制方法、存储介质。

背景技术

在航空电子系统中，飞控计算机用于控制飞行器的飞行，飞行器对安全性和可靠性要求非常严格，因此飞行器控制系统采用多余度飞控计算机，例如双余度、三余度及四余度等飞控计算机。在余度计算机中，每个余度作为独立通道，均能够对飞行器的飞行进行控制，在飞行过程中，其中一个余度作为主控设备，其他余度作为从控设备，电机、舵机等执行器仅执行主控设备的飞控指令，但电机、舵机等执行器不具备多余度飞控指令选择功能，因此还需增加控制装置进行多余度飞控指令的选择。

虽然采用多余度飞控计算机能够一定程度上提高飞行器的安全性和可靠性，但并未对飞控指令的正确性进行校验，飞控指令在数据传输过程中可能出错，因此，飞行器的安全性和可靠性还有待进一步提高。

发明内容

本申请的目的在于提出一种飞行器控制系统、飞行控制方法、计算机可读存储介质，以提高飞行器的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本申请的实施例提供一种飞行器控制系统，包括多个飞控计算机和远程控制装置，所述远程控制装置设置有第一处理器、第二处理器和上下电模块；

所述第一处理器，用于接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第一飞控指令，将所述第一飞控指令发送给第二处理器；所述主控设备为所述多个飞控计算机中的一个；

所述第二处理器，用于接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第二飞控指令，并校验所述第一飞控指令和所述第二飞控指令是否一致，若一致，则生成第一对比结果，将所述第一对比结果发送给第一处理器，并将所述第二飞控指令发送给主控设备，若不一致，则生成第二对比结果，将所述第二对比结果发送给所述上下电模块；

所述主控设备，用于校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，并根据校验结果控制所述第一处理器和第二处理器下电；

所述第一处理器，还用于响应接收到所述第一对比结果，控制执行器执行所述第一飞控指令；

所述上下电模块，用于控制所述第一处理器和第二处理器上电，并响应接收到所述第二对比结果，控制所述第一处理器和第二处理器下电。

可选地，所述校验包括CRC校验，或者CRC校验和源目的地址校验。

可选地，所述第二处理器，具体用于根据所述第二飞控指令生成第一CRC校验码，将所述第二飞控指令和所述第一CRC校验码发送给所述主控设备；

所述主控设备，用于根据所述第一CRC校验码对所述第二飞控指令进行CRC校验，若CRC校验通过，则校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，若一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第二CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第二CRC校验码生成该下一个指令包；若不一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第三CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第三CRC校验码生成该下一个指令包；其中，所述第二CRC校验码为正确的CRC校验码，所述第三CRC校验码为错误的CRC校验码。

可选地，所述上下电模块，还用于当所述第一处理器对所述多个指令包进行校验不通过，或所述第二处理器对所述多个指令包进行校验不通过，控制所述第一处理器和第二处理器下电。

可选地，所述远程控制装置还包括电压监测器；

所述电压监测器，用于监测所述第一处理器和第二处理器的电压值；

所述上下电模块，还用于当所述第一处理器或所述第二处理器的电压值超出预设电压范围时，重启所述飞行器控制系统控制装置。

可选地，所述远程控制装置还包括电机监控器，所述执行器包括电机，所述第一飞控指令包括电机期望转速和电机期望转向；

所述电机监控器，用于当其接收到所述电机反馈的转速信号时，根据所述电机反馈的转速信号和所述第一飞控指令诊断所述电机是否故障；所述电机反馈的转速信号包括电机实际转速和电机实际转向；其中，若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值大于预设的第一转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向不一致，则确定所述电机存在超速故障，生成电机超速故障信号，并将所述电机超速故障信号发送给所述主控设备；若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值小于预设的第二转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向一致，则确定所述电机存在低速故障，生成电机低速故障信号，并将所述电机低速故障信号发送给所述主控设备；

所述电机监控器，还用于若所述电机期望转速大于预设的第三转速阈值持续预设时长，且所述电机监控器没有接收到所述电机反馈的转速信号，则确定所述电机没有响应飞控指令，生成电机响应故障信号，并将所述电机响应故障信号发送给所述主控设备。

可选地，所述远程控制装置还包括舵机监控器，所述执行器包括舵机；

所述舵机监控器，用于根据所述第一飞控指令进行舵机位置预估得到舵机预估位置，以及接收所述舵机反馈的位置信号；所述位置信号为舵机实际位置；

所述舵机监控器，还用于计算所述舵机实际位置和所述舵机预估位置的差值的绝对值，根据所述绝对值诊断所述舵机是否故障；若是，则生成舵机故障信号，若否，则生成舵机正常信号，将所述舵机故障信号或所述舵机正常信号发送给发出所述主控设备；

其中，当所述绝对值大于预设的位置误差门限时，对所述绝对值进行积分得到第一积分结果，若所述第一积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第一积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常；当所述绝对值小于等于预设的位置误差门限时，对所述位置误差门限和预设的下降速率的乘积进行积分得到第二积分结果，若所述第二积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第二积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常。

可选地，所述多个指令包均包括指令状态位，当任一个飞控计算机的指令包的指令状态位为第一预设值时，则该飞控计算机为主控设备。

本申请的实施例还提供一种飞行器控制系统的控制方法，所述方法包括：

所述第一处理器接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第一飞控指令，将所述第一飞控指令发送给第二处理器；所述主控设备为所述多个飞控计算机中的一个；

所述第二处理器接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第二飞控指令，并校验所述第一飞控指令和所述第二飞控指令是否一致，若一致，则生成第一对比结果，将所述第一对比结果发送给第一处理器，并将所述第二飞控指令发送给主控设备，若不一致，则生成第二对比结果，将所述第二对比结果发送给所述上下电模块；

所述主控设备校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，并根据校验结果控制所述第一处理器和第二处理器下电；

所述第一处理器响应接收到所述第一对比结果，控制执行器执行所述第一飞控指令；

所述上下电模块响应接收到所述第二对比结果，控制所述第一处理器和第二处理器下电。

可选地，所述校验包括CRC校验，或者CRC校验和源目的地址校验；

所述方法，包括：

所述第二处理器根据所述第二飞控指令生成第一CRC校验码，将所述第二飞控指令和所述第一CRC校验码发送给所述主控设备；

所述主控设备根据所述第一CRC校验码对所述第二飞控指令进行CRC校验，若CRC校验通过，则校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，若一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第二CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第二CRC校验码生成该下一个指令包；若不一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第三CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第三CRC校验码生成该下一个指令包；其中，所述第二CRC校验码为正确的CRC校验码，所述第三CRC校验码为错误的CRC校验码。

可选地，所述远程控制装置还包括电机监控器，所述执行器包括电机，所述第一飞控指令包括电机期望转速和电机期望转向；

所述方法，包括：

当所述电机监控器接收到所述电机反馈的转速信号时，所述电机监控器根据所述电机反馈的转速信号和所述第一飞控指令诊断所述电机是否故障；所述电机反馈的转速信号包括电机实际转速和电机实际转向；其中，若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值大于预设的第一转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向不一致，则确定所述电机存在超速故障，生成电机超速故障信号，并将所述电机超速故障信号发送给所述主控设备；若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值小于预设的第二转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向一致，则确定所述电机存在低速故障，生成电机低速故障信号，并将所述电机低速故障信号发送给所述主控设备；

若所述电机期望转速大于预设的第三转速阈值持续预设时长，且所述电机监控器没有接收到所述电机反馈的转速信号，则所述电机监控器确定所述电机没有响应飞控指令，生成电机响应故障信号，并将所述电机响应故障信号发送给所述主控设备。可选地，所述远程控制装置还包括舵机监控器，所述执行器包括舵机；

所述方法还包括：

所述舵机监控器根据所述第一飞控指令进行舵机位置预估得到舵机预估位置，以及接收所述舵机反馈的位置信号；所述位置信号为舵机实际位置；

所述舵机监控器计算所述舵机实际位置和所述舵机预估位置的差值的绝对值，根据所述绝对值诊断所述舵机是否故障；若是，则生成舵机故障信号，若否，则生成舵机正常信号，将所述舵机故障信号或所述舵机正常信号发送给发出所述主控设备；

其中，当所述绝对值大于预设的位置误差门限时，对所述绝对值进行积分得到第一积分结果，若所述第一积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第一积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常；当所述绝对值小于等于预设的位置误差门限时，对所述位置误差门限和预设的下降速率的乘积进行积分得到第二积分结果，若所述第二积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第二积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理单元执行时，实现如上所述的飞行控制方法。

本申请实施例具有以下有益效果：

在本申请实施例中，远程控制装置接收多余度飞控计算机的多个指令包，第一处理器和第二处理器均对该多个指令包进行一次校验，并在第一处理器和第二处理器的一次校验均通过后，通过第一处理器和第二处理器分别提取主控设备的飞控指令，由第二处理器校验两者提取的主控设备的飞控指令是否一致，若一致，则第一处理器控制飞行器的执行器（例如电机、舵机等）执行该主控设备的飞控指令，同时，第二处理器将该主控设备的飞控指令发送给该主控设备以进行指令回绕并三次校验，若不一致，则第一处理器和第二处理器下电；本申请实施例设计了一次校验、二次校验和三次校验，当每一次校验均通过时，说明执行器执行了正确的飞控指令，避免执行错误的飞控指令，从而能够提高执行器执行飞控指令时的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中一种飞行器控制系统的示意图。

图2为本申请实施例中一种飞行器控制系统的工作流程图。

图3为本申请实施例中一种飞行器的舵机监控原理图。

图4为本申请实施例中一种飞行器控制系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

附图的详细说明意在作为本申请的当前一些实施例的说明，而非意在代表本申请能够得以实现的仅有形式。应理解的是，相同或等同的功能可以由意在包含于本申请范围之内的不同实施例完成。

本申请的一个实施例提供一种飞行器控制系统，用于控制飞行器的执行器工作，所述执行器例如是舵机、电机，参阅图1，包括多个飞控计算机和远程控制装置，所述多个飞控计算机构成多余度飞控计算机；所述远程控制装置设置有第一处理器、第二处理器和上下电模块，所述上下电模块为远程控制装置进行电源管理，实现远程控制装置的上电和下电；所述远程控制装置还设置有输入接口和输出接口，所述输入接口为高速总线接口，所述高速总线接口用于所述远程控制装置与所述多个飞控计算机之间的指令包传递。

所述第一处理器，用于接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，例如是CRC校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第一飞控指令，将所述第一飞控指令发送给第二处理器；所述主控设备为所述多个飞控计算机中的一个；具体而言，所述高速总线接口与所述第一处理器连接，将接收到的多个指令包转发给所述第一处理器；所述多个飞控计算机同时进行飞行决策，根据决策结果生成对应的飞控指令，并根据飞控指令生成对应的指令包，如果是CRC校验，则指令包中包含对应的CRC校验码，一个飞控计算机发送一个指令包，但在任意时间，有且仅有一个飞控计算机作为主控设备，所述远程控制装置根据主控设备的飞控指令对执行器进行控制。

所述第二处理器，用于接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第二飞控指令，并校验所述第一飞控指令和所述第二飞控指令是否一致，若一致，则生成第一对比结果，将所述第一对比结果发送给第一处理器，并将所述第二飞控指令发送给主控设备，若不一致，则生成第二对比结果，将所述第二对比结果发送给所述上下电模块；具体而言，所述高速总线接口与所述第二处理器连接，将接收到的多个指令包转发给所述第二处理器；所述多个飞控计算机同时进行飞行决策，根据决策结果生成对应的飞控指令，并根据飞控指令生成对应的指令包，如果是CRC校验，则指令包中包含对应的CRC校验码，一个飞控计算机发送一个指令包。

所述主控设备，用于校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，并根据校验结果控制所述第一处理器和第二处理器下电；具体而言，本实施例设计了指令回绕并进行一致性校验，如果主控设备对回绕的飞控指令的一致性校验不通过，则会控制所述第一处理器和第二处理器下电，具体的下电控制方式不局限于任意一种，例如向所述远程控制装置发送一个下电指令。

所述第一处理器，还用于响应接收到所述第一对比结果，控制执行器执行所述第一飞控指令；具体而言，如果所述第一飞控指令和所述第二飞控指令一致，则所述第一处理器将所述第一飞控指令转换为与执行器输入接口匹配的飞控指令，并将转换后的飞控指令通过所述输出接口发送给执行器，所述输出接口和所述执行器输入接口例如是PWM接口，又例如是RS485接口。

所述上下电模块，用于控制所述第一处理器和第二处理器上电，并响应接收到所述第二对比结果，控制所述第一处理器和第二处理器下电。具体而言，在所述飞行器控制系统正常工作时，所述上下电模块控制所述远程控制装置上电，在所述飞行器控制系统异常或不工作时，所述上下电模块控制所述第一处理器和第二处理器下电，例如，所述第二对比结果表示第一飞控指令和第二飞控指令的一致性校验不通过，存在异常，则进行下电控制。

在本申请实施例中，如图2所示，所述远程控制装置通过所述输入接口接收多余度飞控计算机的多个指令包，所述第一处理器和第二处理器均对该多个指令包进行一次校验，并在第一处理器和第二处理器的一次校验均通过后，通过第一处理器和第二处理器分别提取主控设备的飞控指令，由第二处理器校验两者提取的主控设备的飞控指令是否一致，若一致，则所述第一处理器控制执行器执行该主控设备的飞控指令，同时，所述第二处理器将该主控设备的飞控指令发送给该主控设备以进行指令回绕并三次校验，若不一致，则第一处理器和第二处理器下电；本申请实施例设计了一次校验、二次校验和三次校验，当每一次校验均通过时，说明执行器执行了正确的飞控指令，避免执行错误的飞控指令，从而能够提高执行器执行飞控指令时的安全性和可靠性。

在一些实施例中，所述校验包括CRC校验，或者CRC校验和源目的地址校验，所述源目的地址校验包括源地址校验和目的地址校验，源地址指的是飞控计算机的地址，目的地址指的是远程控制装置的地址。

在一些实施例中，所述第二处理器，具体用于根据所述第二飞控指令生成第一CRC校验码，将所述第二飞控指令和所述第一CRC校验码发送给所述主控设备；

所述主控设备，用于根据所述第一CRC校验码对所述第二飞控指令进行CRC校验，若CRC校验通过，则校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，若一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第二CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第二CRC校验码生成该下一个指令包；若不一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第三CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第三CRC校验码生成该下一个指令包；其中，所述第二CRC校验码为正确的CRC校验码，所述第三CRC校验码为错误的CRC校验码。

具体而言，若所述主控设备进行CRC校验不通过，也生成第三CRC校验码；在本实施例中，主控设备控制所述第一处理器和第二处理器下电的方式具体是通过生成第二CRC校验码或第三CRC校验码来实现的，不管是CRC校验不通过还是执行性校验不通过，主控设备都会生成错误的第三CRC校验码，并和下一个指令包一起发给远程控制装置；

更具体地，所述第一处理器具体用于接收所述下一个指令包，根据所述第二CRC校验码或第三CRC校验码对所述下一个指令包进行CRC校验；其中，所述第一处理器根据所述第二CRC校验码对所述下一个指令包进行CRC校验时，校验通过，所述第一处理器根据所述第三CRC校验码对所述下一个指令包进行CRC校验时，校验不通过，则第一处理器和第二处理器下电，避免执行器执行错误的飞控指令。同样地，所述第二处理器具体用于接收所述下一个指令包，根据所述第三CRC校验码或第三CRC校验码对所述下一个指令包进行CRC校验；其中，所述第一处理器根据所述第三CRC校验码对所述下一个指令包进行CRC校验时，校验通过，所述第一处理器根据所述第三CRC校验码对所述下一个指令包进行CRC校验时，校验不通过，则第一处理器和第二处理器下电，避免执行器执行错误的飞控指令。

在一些实施例中，所述上下电模块，还用于当所述第一处理器对所述多个指令包进行校验不通过，或所述第二处理器对所述多个指令包进行校验不通过，控制所述第一处理器和第二处理器下电。

在一些实施例中，所述远程控制装置还包括电压监测器；所述电压监测器包括第一电压监测器和第二电压监测器，所述上下电模块与所述第一处理器通过所述第一电压监测器连接，所述上下电模块与所述第二处理器通过所述第二电压监测器连接；

所述第一电压监测器，用于监测所述第一处理器的电压值；

所述第二电压监测器，用于监测所述第二处理器的电压值；

所述上下电模块，还用于当所述第一处理器的电压值或所述第二处理器的电压值超出预设电压范围时，重启所述飞行器控制系统控制装置；所述预设电压范围包括电压下限值和电压上限值之间的正常电压范围。

在一些实施例中，所述远程控制装置还包括电机监控器，所述执行器包括电机，所述第一飞控指令包括电机期望转速和电机期望转向；

所述电机监控器，用于当其接收到所述电机反馈的转速信号时，根据所述电机反馈的转速信号和所述第一飞控指令诊断所述电机是否故障；所述电机反馈的转速信号包括电机实际转速和电机实际转向；其中，若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值大于预设的第一转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向不一致，则确定所述电机存在超速故障，生成电机超速故障信号，并将所述电机超速故障信号发送给所述主控设备；若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值小于预设的第二转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向一致，则确定所述电机存在低速故障，生成电机低速故障信号，并将所述电机低速故障信号发送给所述主控设备；

具体而言，当所述电机响应飞控指令进行转动后，所述电机将自身的转速信号通过无线网络发送给所述远程控制装置，所述电机反馈的转速信号包括电机实际转速和电机实际转向，所述第一飞控指令包括电机期望转速和电机期望转向；其中，所述第一转速阈值为超速门限；所述第二转速阈值为低速门限；

所述电机监控器，还用于若所述电机期望转速大于预设的第三转速阈值持续预设时长，且所述电机监控器没有接收到所述电机反馈的转速信号，则确定所述电机没有响应飞控指令，生成电机响应故障信号，并将所述电机响应故障信号发送给所述主控设备；具体而言，所述预设时长例如是150毫秒，所述第三转速阈值为电机最小可检测门限，指的是电机转速需要超过第三转速阈值，电机端的传感器才能够检测出电机转速，这是由传感器自身存在的检测误差决定的，第三转速阈值根据传感器的参数来设置，一般是一个非常小的值；只有传感器检测到电机转速信号，才会向所述电机监控器反馈转速信号，否则，则认为电机没有工作，不会向所述电机监控器反馈转速信号，因此，如果所述主控设备向所述电机下达了飞控指令（电机期望转速大于第三转速阈值），而所述电机监控器却没有接收到所述电机反馈的转速信号，则说明所述电机没有响应飞控指令，存在故障。

在本实施例中，对飞行器的电机进行监测，并将故障信号反馈给飞控计算机，本实施例的飞控计算机具体还用于根据所述电机低速故障信号或所述电机超速故障信号生成所述第三CRC校验码；还用于将生成的第三CRC校验码添加至下一个指令包，将所述下一个指令包发送给远程控制装置；需说明的是，一个指令包中只有一个CRC校验码，如果同时存在电机故障和回绕指令校验不通过的情况，则仅将一个第三CRC校验码添加至下一个指令包。

在一些实施例中，所述远程控制装置还包括舵机监控器，所述舵机监控器与所述上下电模块连接，所述执行器包括舵机；图3为本实施例的舵机监控器的原理图。

所述舵机监控器，用于根据所述第一飞控指令进行舵机位置预估得到舵机预估位置，以及接收所述舵机反馈的位置信号；具体而言，所述舵机周期性地将自身的位置信号通过无线网络发送给所述远程控制装置，所述位置信号为舵机实际位置；

所述舵机监控器，还用于计算所述舵机实际位置和所述舵机预估位置的差值的绝对值，根据所述绝对值诊断所述舵机是否故障；若是，则生成舵机故障信号，若否，则生成舵机正常信号，将所述舵机故障信号或所述舵机正常信号发送给发出所述主控设备；

其中，当所述绝对值大于预设的位置误差门限时，利用预设的限制积分器对所述绝对值进行积分（此时限制积分器的输入为所述绝对值）得到第一积分结果若所述第一积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第一积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常；当所述绝对值小于等于预设的位置误差门限时，利用预设的限制积分器对所述位置误差门限和预设的下降速率的乘积进行积分（此时限制积分器的输入为所述乘积，可以增加鲁棒性）得到第二积分结果，若所述第二积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第二积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常。具体而言，在图3中，|ABS|指所述舵机实际位置和所述舵机预估位置的差值的绝对值；A1为所述绝对值，B1为所述位置误差门限，T为开关，1/S为表示为积分，限制积分器的作用是对输入信号In的值进行积分，当A1>B1时，开关向上旋转闭合第一回路，积分器的输入In为所述舵机实际位置和所述舵机预估位置的差值的绝对值，当A1<B1时开关向下旋转闭合第二回路，当A1<B1时，积分器的输入In为位置误差门限*下降速度，这样可以增加鲁棒性；当积分器的输入In为正时，积分结果A2增大，当A2>持续门限B2时，表明舵机故障；当积分器的输入In为负时，积分结果A2会逐渐减小，为了防止积分结果无限增加或减小，造成内存溢出，所以对积分结果设置了上下限，因此称为限制积分器。

在本实施例中，对飞行器的舵机进行监测，并将故障信号反馈给飞控计算机，本实施例的飞控计算机具体还用于根据所述舵机低速故障信号或所述舵机超速故障信号生成所述第三CRC校验码；还用于将生成的第三CRC校验码添加至下一个指令包，将所述下一个指令包发送给远程控制装置；需说明的是，一个指令包中只有一个CRC校验码，如果同时存在电机故障、舵机故障和回绕指令校验不通过的情况，则仅将一个第三CRC校验码添加至下一个指令包。

在一些实施例中，所述多个指令包均包括指令状态位，当任一个飞控计算机的指令包的指令状态位为第一预设值（例如为1）时，则发出该任一个飞控计算机为主控设备，当任一个指令包的指令状态位为第二预设值（例如为0）时，则发出该任一个指令包的飞控计算机为非主控设备（从控设备）。举例而言，对于三余度飞控计算机，在任意时刻，接收到的三个指令包中一个指令包的指令状态为1，其余两个指令包的指令状态为0。

本申请的另一个实施例还提供一种飞行器控制方法，基于如上实施例所述的飞行器控制系统实现，如图4所示，本实施例的方法包括以下步骤：

步骤S100，所述第一处理器接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第一飞控指令，将所述第一飞控指令发送给第二处理器；所述主控设备为所述多个飞控计算机中的一个；

步骤S200，所述第二处理器接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第二飞控指令，并校验所述第一飞控指令和所述第二飞控指令是否一致，若一致，则生成第一对比结果，将所述第一对比结果发送给第一处理器，并将所述第二飞控指令发送给主控设备，若不一致，则生成第二对比结果，将所述第二对比结果发送给所述上下电模块；

步骤S300，所述主控设备校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，并根据校验结果控制所述第一处理器和第二处理器下电；

步骤S400，所述第一处理器响应接收到所述第一对比结果，控制执行器执行所述第一飞控指令；

步骤S500，所述上下电模块响应接收到所述第二对比结果，控制所述第一处理器和第二处理器下电。

在一些实施例中，所述校验包括CRC校验，或者CRC校验和源目的地址校验；

所述步骤S200，具体包括：

所述第二处理器根据所述第二飞控指令生成第一CRC校验码，将所述第二飞控指令和所述第一CRC校验码发送给所述主控设备；

所述步骤S300，具体包括：

所述主控设备根据所述第一CRC校验码对所述第二飞控指令进行CRC校验，若CRC校验通过，则校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，若一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第二CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第二CRC校验码生成该下一个指令包；若不一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第三CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第三CRC校验码生成该下一个指令包；其中，所述第二CRC校验码为正确的CRC校验码，所述第三CRC校验码为错误的CRC校验码。

在一些实施例中，所述方法还包括：

步骤S600.当所述电机监控器接收到所述电机反馈的转速信号时，所述电机监控器根据所述电机反馈的转速信号和所述第一飞控指令诊断所述电机是否故障；所述电机反馈的转速信号包括电机实际转速和电机实际转向；其中，若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值大于预设的第一转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向不一致，则确定所述电机存在超速故障，生成电机超速故障信号，并将所述电机超速故障信号发送给所述主控设备；若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值小于预设的第二转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向一致，则确定所述电机存在低速故障，生成电机低速故障信号，并将所述电机低速故障信号发送给所述主控设备；

步骤S700.若所述电机期望转速大于预设的第三转速阈值持续预设时长，且所述电机监控器没有接收到所述电机反馈的转速信号，则所述电机监控器确定所述电机没有响应飞控指令，生成电机响应故障信号，并将所述电机响应故障信号发送给所述主控设备。在一些实施例中，所述方法还包括：

步骤S800.所述舵机监控器根据所述第一飞控指令进行舵机位置预估得到舵机预估位置，以及接收所述舵机反馈的位置信号；所述位置信号为舵机实际位置；

所述舵机监控器计算所述舵机实际位置和所述舵机预估位置的差值的绝对值，根据所述绝对值诊断所述舵机是否故障；若是，则生成舵机故障信号，若否，则生成舵机正常信号，将所述舵机故障信号或所述舵机正常信号发送给发出所述主控设备；

其中，当所述绝对值大于预设的位置误差门限时，对所述绝对值进行积分得到第一积分结果，若所述第一积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第一积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常；当所述绝对值小于等于预设的位置误差门限时，对所述位置误差门限和预设的下降速率的乘积进行积分得到第二积分结果，若所述第二积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第二积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常。

需说明的是，本实施例的方法基于上述实施例的飞行器控制系统实现，因此，本实施例的方法未详述的内容可以参阅上述实施例的飞行器控制系统得到，故此处不进行赘述。

本申请的另一个实施例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存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理单元执行时，实现如上述实施例所述的飞行器控制方法；所述处理单元例如是上述实施例中所述的飞控计算机、第一处理器、第二处理器、上下电模块、舵机监控器、电机监控器、电压监控器等。

具体而言，所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序指令的任何实体或记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (13)

1.一种飞行器控制系统，其特征在于，包括多个飞控计算机和远程控制装置，所述远程控制装置设置有第一处理器、第二处理器和上下电模块；

所述第一处理器，用于接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第一飞控指令，将所述第一飞控指令发送给第二处理器；所述主控设备为所述多个飞控计算机中的一个；

所述第二处理器，用于接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第二飞控指令，并校验所述第一飞控指令和所述第二飞控指令是否一致，若一致，则生成第一对比结果，将所述第一对比结果发送给第一处理器，并将所述第二飞控指令发送给主控设备，若不一致，则生成第二对比结果，将所述第二对比结果发送给所述上下电模块；

所述主控设备，用于校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，并根据校验结果控制所述第一处理器和第二处理器下电；

所述第一处理器，还用于响应接收到所述第一对比结果，控制执行器执行所述第一飞控指令；

所述上下电模块，用于控制所述第一处理器和第二处理器上电，并响应接收到所述第二对比结果，控制所述第一处理器和第二处理器下电。

2.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述校验包括CRC校验，或者CRC校验和源目的地址校验。

3.根据权利要求2所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述第二处理器，具体用于根据所述第二飞控指令生成第一CRC校验码，将所述第二飞控指令和所述第一CRC校验码发送给所述主控设备；

所述主控设备，用于根据所述第一CRC校验码对所述第二飞控指令进行CRC校验，若CRC校验通过，则校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，若一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第二CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第二CRC校验码生成该下一个指令包；若不一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第三CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第三CRC校验码生成该下一个指令包其中，所述第二CRC校验码为正确的CRC校验码，所述第三CRC校验码为错误的CRC校验码。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述上下电模块，还用于当所述第一处理器对所述多个指令包进行校验不通过，或所述第二处理器对所述多个指令包进行校验不通过，控制所述第一处理器和第二处理器下电。

5.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述远程控制装置还包括电压监测器；

所述电压监测器，用于监测所述第一处理器和第二处理器的电压值；

所述上下电模块，还用于当所述第一处理器或所述第二处理器的电压值超出预设电压范围时，重启所述飞行器控制系统控制装置。

6.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述远程控制装置还包括电机监控器，所述执行器包括电机，所述第一飞控指令包括电机期望转速和电机期望转向；

所述电机监控器，用于当其接收到所述电机反馈的转速信号时，根据所述电机反馈的转速信号和所述第一飞控指令诊断所述电机是否故障；所述电机反馈的转速信号包括电机实际转速和电机实际转向；其中，若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值大于预设的第一转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向不一致，则确定所述电机存在超速故障，生成电机超速故障信号，并将所述电机超速故障信号发送给所述主控设备；若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值小于预设的第二转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向一致，则确定所述电机存在低速故障，生成电机低速故障信号，并将所述电机低速故障信号发送给所述主控设备；

所述电机监控器，还用于若所述电机期望转速大于预设的第三转速阈值持续预设时长，且所述电机监控器没有接收到所述电机反馈的转速信号，则确定所述电机没有响应飞控指令，生成电机响应故障信号，并将所述电机响应故障信号发送给所述主控设备。

7.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述远程控制装置还包括舵机监控器，所述执行器包括舵机；

所述舵机监控器，用于根据所述第一飞控指令进行舵机位置预估得到舵机预估位置，以及接收所述舵机反馈的位置信号；所述位置信号为舵机实际位置；

所述舵机监控器，还用于计算所述舵机实际位置和所述舵机预估位置的差值的绝对值，根据所述绝对值诊断所述舵机是否故障；若是，则生成舵机故障信号，若否，则生成舵机正常信号，将所述舵机故障信号或所述舵机正常信号发送给发出所述主控设备；

其中，当所述绝对值大于预设的位置误差门限时，对所述绝对值进行积分得到第一积分结果，若所述第一积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第一积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常；当所述绝对值小于等于预设的位置误差门限时，对所述位置误差门限和预设的下降速率的乘积进行积分得到第二积分结果，若所述第二积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第二积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常。

8.根据权利要求1所述的飞行器控制系统，其特征在于，所述多个指令包均包括指令状态位，当任一个飞控计算机的指令包的指令状态位为第一预设值时，则该飞控计算机为主控设备。

9.一种飞行器控制方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1~8中任一项所述的飞行器控制系统实现，所述方法包括：

所述第一处理器接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第一飞控指令，将所述第一飞控指令发送给第二处理器；所述主控设备为所述多个飞控计算机中的一个；

所述第二处理器接收所述多个飞控计算机发出的多个指令包，对所述多个指令包进行校验，若校验通过，则根据主控设备的指令包获取第二飞控指令，并校验所述第一飞控指令和所述第二飞控指令是否一致，若一致，则生成第一对比结果，将所述第一对比结果发送给第一处理器，并将所述第二飞控指令发送给主控设备，若不一致，则生成第二对比结果，将所述第二对比结果发送给所述上下电模块；

所述主控设备校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，并根据校验结果控制所述第一处理器和第二处理器下电；

所述第一处理器响应接收到所述第一对比结果，控制执行器执行所述第一飞控指令；

所述上下电模块响应接收到所述第二对比结果，控制所述第一处理器和第二处理器下电。

10.根据权利要求9所述的飞行器控制方法，其特征在于，所述校验包括CRC校验，或者CRC校验和源目的地址校验；

所述方法，包括：

所述第二处理器根据所述第二飞控指令生成第一CRC校验码，将所述第二飞控指令和所述第一CRC校验码发送给所述主控设备；

所述主控设备根据所述第一CRC校验码对所述第二飞控指令进行CRC校验，若CRC校验通过，则校验其自身发送的飞控指令与所述第二飞控指令是否一致，若一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第二CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第二CRC校验码生成该下一个指令包；若不一致，则在发送下一个指令包之前，根据下一帧飞控指令生成第三CRC校验码，并根据该下一帧飞控指令和所述第三CRC校验码生成该下一个指令包；其中，所述第二CRC校验码为正确的CRC校验码，所述第三CRC校验码为错误的CRC校验码。

11.根据权利要求9所述的飞行器控制方法，其特征在于，所述远程控制装置还包括电机监控器，所述执行器包括电机，所述第一飞控指令包括电机期望转速和电机期望转向；

所述方法，包括：

当所述电机监控器接收到所述电机反馈的转速信号时，所述电机监控器根据所述电机反馈的转速信号和所述第一飞控指令诊断所述电机是否故障；所述电机反馈的转速信号包括电机实际转速和电机实际转向；其中，若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值大于预设的第一转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向不一致，则确定所述电机存在超速故障，生成电机超速故障信号，并将所述电机超速故障信号发送给所述主控设备；若所述电机实际转速减去所述电机期望转速的差值小于预设的第二转速阈值，且所述电机实际转向与所述电机期望转向一致，则确定所述电机存在低速故障，生成电机低速故障信号，并将所述电机低速故障信号发送给所述主控设备；

若所述电机期望转速大于预设的第三转速阈值持续预设时长，且所述电机监控器没有接收到所述电机反馈的转速信号，则所述电机监控器确定所述电机没有响应飞控指令，生成电机响应故障信号，并将所述电机响应故障信号发送给所述主控设备。

12.根据权利要求9所述的飞行器控制方法，其特征在于，所述远程控制装置还包括舵机监控器，所述执行器包括舵机；

所述方法还包括：

所述舵机监控器根据所述第一飞控指令进行舵机位置预估得到舵机预估位置，以及接收所述舵机反馈的位置信号；所述位置信号为舵机实际位置；

所述舵机监控器计算所述舵机实际位置和所述舵机预估位置的差值的绝对值，根据所述绝对值诊断所述舵机是否故障；若是，则生成舵机故障信号，若否，则生成舵机正常信号，将所述舵机故障信号或所述舵机正常信号发送给发出所述主控设备；

其中，当所述绝对值大于预设的位置误差门限时，对所述绝对值进行积分得到第一积分结果，若所述第一积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第一积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常；当所述绝对值小于等于预设的位置误差门限时，对所述位置误差门限和预设的下降速率的乘积进行积分得到第二积分结果，若所述第二积分结果大于预设的持续门限，则确定所述舵机故障，若所述第二积分结果小于等于预设的持续门限，则确定所述舵机正常。

13.一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存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理单元执行时，实现如权利要求9～12中任一项所述的飞行器控制方法。

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