DE102020200056A1

DE102020200056A1 - Control unit for continuous control signal checking of multi-rotor aircraft before and during flight operations

Info

Publication number: DE102020200056A1
Application number: DE102020200056.5A
Authority: DE
Inventors: Olaf Schilgen
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2021-07-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontrolleinheit zur kontinuierlichen Steuersignalüberprüfung der Steuerelemente bei Multirotorfluggeräten vor und während eines Flugbetriebs sowie ein Multirotorfluggerät umfassend eine solche Kontrolleinheit.Es ist vorgesehen, dass eine Kontrolleinheit (10) zur kontinuierlichen Steuersignalüberprüfung der Steuerelemente von Multirotorfluggeräten vor und während eines Flugbetriebs bereitgestellt wird. Solch eine Kontrolleinheit (10) umfasst dabei eine zwischen wenigstens einem Steuerungseingabeelement (16) eines Multirotorfluggeräts (40) und einem zugehörigen Steuerungsprogramm (18) des Multirotorfluggeräts (40) zwischenschaltbare Kontrollrecheneinheit (12) mit Auswerte- und Anzeigeprogramm (14). Die Kontrollrecheneinheit (12) mit Auswerte- und Anzeigeprogramm (14) ist dabei ausgelegt, einen mittels des wenigstens einen Steuerungseingabeelements (16) aktuell bewirkten Zustand in dem zugehörigen Steuerungsprogramm (18) auf einer von dem Multirotorfluggerät (40) getrennten Anzeigeeinheit (20) vor und während eines Flugbetriebs visuell darzustellen.The invention relates to a control unit for continuously checking the control signals of the control elements in multi-rotor aircraft before and during flight operations, and to a multi-rotor aircraft comprising such a control unit. It is provided that a control unit (10) is provided for continuously checking the control signals of the control elements of multi-rotor aircraft before and during flight operations. Such a control unit (10) comprises a control computing unit (12) with evaluation and display program (14) that can be interposed between at least one control input element (16) of a multi-rotor aircraft (40) and an associated control program (18) of the multi-rotor aircraft (40). The control computation unit (12) with evaluation and display program (14) is designed to present a state currently effected by means of the at least one control input element (16) in the associated control program (18) on a display unit (20) separate from the multi-rotor aircraft (40) and to display it visually during flight operations.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontrolleinheit zur kontinuierlichen Steuersignalüberprüfung der Steuerelemente bei Multirotorfluggeräten vor und während eines Flugbetriebs sowie ein Multirotorfluggerät umfassend eine solche Kontrolleinheit.The invention relates to a control unit for continuously checking the control signals of the control elements in multi-rotor aircraft before and during flight operations, and to a multi-rotor aircraft comprising such a control unit.

In zunehmendem Maße werden Multirotorfluggeräte auch für alltägliche Aufgaben eingesetzt. Zudem werden weitere Anwendungsgebiete für diese Fluggeräte erschlossen, sodass in naher Zukunft mit einer weitreichenden Verbreitung solcher Fluggeräte zu rechnen ist. Neben den zahlreichen Herausforderungen während einer aktiven Flugphase sind auch vor und nach dem Flugbetrieb gewisse Aspekte für einen sicheren Gesamtbetrieb solcher Geräte zu berücksichtigen.Increasingly, multi-rotor aircraft are also used for everyday tasks. In addition, further areas of application for these aircraft are being developed, so that widespread use of such aircraft can be expected in the near future. In addition to the numerous challenges during an active flight phase, certain aspects must also be taken into account before and after flight operations for the safe overall operation of such devices.

Multirotorfluggeräte, beispielsweise Multikopter oder ähnliche Fluggeräte, besitzen je nach Modell entweder gar keine oder nur sehr eingeschränkt an der Flugsteuerung und auf die Aerodynamik mitwirkende, verstellbare Steuerglieder. Allein die logisch ausschließlich über eine Steuersoftware geregelten Drehzahländerungen der meist hälftig gegenläufigen Festrotor-Elektro-Antriebsmotoren bewirkt die Fluglageänderung und die gewünschte Bewegung in der Luft. Das betrifft bei handelsüblichen Multikoptern etwa alle Flugbewegungen. Diese können sich beispielsweise aufs Steigen und Sinken beziehen, auf die horizontale Bewegung vorwärts, rückwärts, sowie seitlich rechts und seitlich links und bis hin zur Drehung des Fluggerätes um die Hochachse ohne translatorische Bewegung während des Flugs oder jede Kombination davon betreffen. Ebenso können zusätzlich noch weitere Bauteile oder Nutzlasten wie Kameras und deren seitliche Schwenkung gegenüber dem Fluggerät und die Neigung davon unabhängig gemeinsam oder separat gesteuert werden oder aber es können weitere Bauteile oder Nutzlasten wie Manipulatoren (Greifarme oder ähnliches) ebenso über die Funkschnittstelle gesteuert werden.Multi-rotor aircraft, for example multicopters or similar aircraft, have, depending on the model, either no or only very limited, adjustable control members that contribute to the flight control and aerodynamics. Only the changes in speed of the mostly counter-rotating fixed rotor electric drive motors, which are logically regulated exclusively via control software, cause the flight attitude change and the desired movement in the air. With commercially available multicopters, this applies to all flight movements. These can relate, for example, to ascending and descending, to the horizontal movement forwards, backwards, as well as to the right and left and to the rotation of the aircraft around the vertical axis without translational movement during the flight or any combination thereof. Likewise, additional components or payloads such as cameras and their lateral pivoting with respect to the aircraft and the inclination thereof can be controlled independently together or separately, or other components or payloads such as manipulators (gripper arms or the like) can also be controlled via the radio interface.

Die zuvor genannten Zustände betreffen aber auch die meisten Personenfluggeräte, die mit ähnlichen technischen Antriebskonzepten derzeit in der Entwicklung sind. Ein Multikopter besitzt meist, bis auf die drehenden Festrotormotoren, keine beweglichen Bauteile zur Flugsteuerung, sondern wird auf dem Weg zwischen physischem Bedieneingabeelement wie einem Steuerknüppel und zwischen dem ausführenden Element wie beispielsweise den verschiedenen Luftschrauben rein als digital codiertes Signal übertragen.However, the aforementioned conditions also affect most passenger aircraft that are currently under development with similar technical drive concepts. With the exception of the rotating fixed rotor motors, a multicopter usually has no moving components for flight control, but is transmitted purely as a digitally coded signal on the way between the physical control input element such as a control stick and between the executing element such as the various propellers.

Hinzu kommt die zweite Problematik der Nichtüberprüfbarkeit von mechanischen Verstell-Bauteilen des Fluggerätes. Bei herkömmlichen Fluggeräten kann immerhin vor einem Flug und auch während des Flugs per Sichtkontrolle überprüft werden, ob die Steuerklappen am Flügel ordnungsgemäß auslenken. Beispielsweise ist beim Betätigen des Steuerhorns durch den Piloten die Bewegung der Steuerklappen an den Flügeln außen am Flugzeug sichtbar. Ganz genau so ist das auch bei ferngesteuerten Fluggeräten, nur dass der Pilot dabei nicht im Modell sitzt, sondern die Betätigung an einer Fernsteuerung durchführt. In jedem Fall ist, bei solchen mechanisch oder aerodynamisch wirkenden Steuerelementen eine Sichtkontrolle möglich, mit der die korrekte Steuerrichtung, die Art und Geschwindigkeit der Auslenkung und die Vollausschläge überprüft werden können.In addition, there is the second problem of the non-verifiability of mechanical adjustment components of the aircraft. With conventional aircraft, a visual inspection can be carried out before a flight and also during the flight to determine whether the control flaps on the wing are deflecting properly. For example, when the pilot actuates the control horn, the movement of the control flaps on the wings is visible on the outside of the aircraft. It is exactly the same with remote-controlled aircraft, except that the pilot does not sit in the model, but operates a remote control. In any case, a visual inspection is possible with such mechanically or aerodynamically acting control elements, with which the correct control direction, the type and speed of the deflection and the full deflections can be checked.

Das fällt bei Multirotorfluggeräten typischerweise vollständig aus, da es zumeist, bis auf die Drehzahlsteuerung der Rotoren, keine beweglichen Fluglagesteuerelemente gibt. Deren Wirksamkeit in Bezug auf die Fluglage oder den Flug selbst beginnt erst dann, wenn das Fluggerät bereits fliegt. Vorab ist keine Kontrolle der korrekten Umsetzung von Bedienwunsch in die Bedienausführung, also die Flugsteuerung, durch visuelle Inaugenscheinnahme möglich.In multi-rotor aircraft, this is typically completely absent, as there are usually no movable flight attitude control elements apart from the speed control of the rotors. Their effectiveness in relation to the attitude or the flight itself only begins when the aircraft is already flying. In advance, it is not possible to check the correct implementation of the operating request in the operating execution, i.e. the flight control, through visual inspection.

Insbesondere die ordnungsgemäße Drehzahländerung der Rotoren in den verschiedenen Fluglagen ist für den Nutzer nicht überprüfbar, weder vor dem Start des Gerätes, noch während des Fluges. Die durch die Flugsteuereinheit errechneten stetigen Drehzahländerungen der einzelnen und meist hälftig gegenläufigen Motoren mit den Festpropellern sind bei Multirotorfluggeräten jedoch zumeist die einzige Steuermöglichkeit.In particular, the correct change in the rotational speed of the rotors in the various flight positions cannot be checked by the user, either before the device is started or during the flight. The constant speed changes calculated by the flight control unit of the individual and mostly half counter-rotating motors with the fixed propellers are mostly the only control option in multi-rotor aircraft.

Sobald ein Fehler auf der nicht sichtbaren digitalen Strecke zwischen der manuellen Verstellung der Bedienelemente durch den Nutzer und der direkt auf die Aktuatoren wirkenden Regelung auftritt, kann dieser Fehler, unabhängig davon, wo in der Übertragung und Verarbeitung er zwischen diesen beiden Polen von Bedieneingabe und deren Umsetzung in gewünschte Flugänderung er auftritt, und unabhängig davon, ob dieser Fehler in der steuernden Einheit selbst auftritt, weiter unabhängig davon, ob diese Steuereinheit im Fluggerät selbst montiert oder aber in einer Fernsteuerung verbaut ist, nicht ohne eine vor und oder während des Fluges zugängliche, gesonderte Überprüfungsroutine detektiert werden. Beispielsweise kann ein defekter Potentiometer, der die Winkelgrade einer Bedieneinheit aufnehmen soll, die dann als Steuersignale übermittelt werden, vor dem Flug durch Inaugenscheinnahme des Fluggerätes und der Rotoren nicht als Fehlerquelle erkannt werden. Ebenso führt ein testweises Betätigen der Steuerelemente bei Multirotorfluggeräten zu keiner sichtbaren Verstellung jedweder Art, auch auf diesem Weg ist eine Kontrolle auf mögliche Fehler nicht möglich.As soon as an error occurs on the invisible digital path between the manual adjustment of the operating elements by the user and the control that directly affects the actuators, this error can occur, regardless of where in the transmission and processing it occurs between these two poles of operator input and their Implementation in the desired flight change it occurs, and regardless of whether this error occurs in the controlling unit itself, further regardless of whether this control unit is mounted in the aircraft itself or is built into a remote control, not without one accessible before and or during the flight , separate checking routine can be detected. For example, a defective potentiometer, which is supposed to record the angular degrees of an operating unit, which are then transmitted as control signals, cannot be recognized as a source of error before the flight by visual inspection of the aircraft and the rotors. Likewise, a test actuation of the control elements in multi-rotor aircraft does not lead to any visible adjustment of any kind; a check for possible errors is also not possible in this way.

Besonders schwerwiegend ist diese Nichtüberprüfbarkeit zwischen Eingabe- oder Bedienelementen und der ausführenden Steuerelemente, sofern und falls es noch hinzukommende steuersignalbeeinflussende Algorithmen gibt, die die von den Eingabeelemente oder Steuerelementen abgenommenen Bedienwünsche des Nutzers interpretieren und eigene Steuersignalwerte hinzufügen oder abziehen oder generieren.This non-verifiability between input or control elements and the executing control elements is particularly serious if and if there are also additional control signal-influencing algorithms that interpret the operator's operating requests taken from the input elements or control elements and add, subtract or generate their own control signal values.

Hier besteht aktuell ein gewisser Bedarf, um gegenwärtige Sicherheitskonzepte mit weiteren in sich geschlossenen Sicherheitsprüfungen und zugehörigen Geräten sinnvoll zu ergänzen.There is currently a certain need to sensibly supplement current security concepts with further self-contained security tests and associated devices.

Aus dem Stand der Technik werden nachfolgend Beispiele vorgestellt, welche sich im weitesten Sinne mit der erwähnten Thematik beschäftigen.Examples from the prior art are presented below which deal with the topic mentioned in the broadest sense.

So sind aus der Druckschrift DE 10 2017 006 875 A1 Systeme und Vorrichtungen zur Steuerung der Antennen-Azimut-Orientierung bei einem omnidirektionalen unbemannten Luftfahrzeug als bekannt zu entnehmen. Offenbart wird dabei die Verwendung einer feststehenden Richtantenne, die an einer Fläche eines omnidirektionalen UAV montiert ist. Die Orientierung des UAV wird im Ergebnis eines Nick-Roll-Gier-Befehls verändert, der von dem UAV zur optimalen Positionierung der feststehenden Richtantennen zur Basisstation ausgeführt wird.So are from the pamphlet DE 10 2017 006 875 A1 Systems and devices for controlling the antenna azimuth orientation in an omnidirectional unmanned aerial vehicle as known. The use of a fixed directional antenna that is mounted on a surface of an omnidirectional UAV is disclosed. The orientation of the UAV is changed as a result of a pitch-roll-yaw command, which is executed by the UAV for the optimal positioning of the fixed directional antennas in relation to the base station.

Aus der Druckschrift DE 31 06 848 C2 ist zudem eine Steuereinrichtung für einen Hubschrauber als bekannt zu entnehmen. Insbesondere ist dabei eine Steuereinrichtung für Hubschrauber mit einem redundanten System zur Verbesserung der Stabilität um die Nick-, Roll- und Gierachse als bekannt zu entnehmen. Jede Achse ist dabei einer Stabilitätssteuereinheit zugeordnet, deren mechanische Steuerausgänge auf die Steuerelemente der jeweiligen Achse wirken und deren elektrische Steuereingänge von je einem Analogkanal und einem Digitalkanal zuführbar sind, wobei die Steuersignale der beiden Kanäle von je einem Gyroskop erzeugt werden, von denen das Gyroskop des Analogkanals über einen Analogverstärker und das Gyroskop des Digitalkanals über einen Digitalrechner wahlweise mit der Stabilitätssteuereinheit verbindbar ist. Die Gyroskope geben in Abhängigkeit eines vom Digitalrechner erzeugten Prüfsignals bei zufriedenstellender Funktionsweise ein vorgegebenes Ausgangssignal ab. Zudem ist der Digitalrechner mit Testsignaleingängen der Gyroskope beider Kanäle und die Gyroskope des Analogkanals mit Analogeingängen des Digitalrechners verbunden. Der Hubschrauber weist zudem eine Einrichtung auf, um vor dem Flug anzuzeigen, dass der Hubschrauber stationär auf dem Boden steht. Der Digitalrechner gibt zudem in Abhängigkeit der Bodenanzeige ein Testsignal an die Gyroskope ab, welches die Testausgangssignale der Gyroskope mit dem zugeführten Testsignal vergleicht und eine Fehleranzeige in dem Fall angibt, dass das Testausgangssignal von einem der Gyroskope gegenüber einem zulässigen Wert um eine vorgegebene Größe abweicht und dass der Digitalrechner bei Abwesenheit einer Bodenanzeige das Ausgangssignal vom Gyroskop des einen Kanals mit dem Ausgangssignal vom Gyroskop des anderen Kanals vergleicht und eine Fehleranzeige in Abhängigkeit der Ausgangssignale abgibt, sobald der festgestellte Differenzbetrag eine bestimmte Größe überschreitet.From the pamphlet DE 31 06 848 C2 a control device for a helicopter can also be seen as known. In particular, a control device for helicopters with a redundant system for improving the stability around the pitch, roll and yaw axes can be seen as known. Each axis is assigned to a stability control unit whose mechanical control outputs act on the control elements of the respective axis and whose electrical control inputs can be fed from an analog channel and a digital channel, the control signals of the two channels being generated by a gyroscope each, of which the gyroscope of the Analog channel via an analog amplifier and the gyroscope of the digital channel via a digital computer can optionally be connected to the stability control unit. Depending on a test signal generated by the digital computer, the gyroscopes emit a specified output signal if they are functioning satisfactorily. In addition, the digital computer is connected to the test signal inputs of the gyroscopes of both channels and the gyroscopes of the analog channel to the analog inputs of the digital computer. The helicopter also has a device to indicate before the flight that the helicopter is stationary on the ground. The digital computer also sends a test signal to the gyroscopes as a function of the bottom display, which compares the test output signals of the gyroscopes with the supplied test signal and indicates an error display in the event that the test output signal from one of the gyroscopes differs from a permissible value by a predetermined size and In the absence of a floor display, the digital computer compares the output signal from the gyroscope of one channel with the output signal from the gyroscope of the other channel and issues an error display as a function of the output signals as soon as the determined difference exceeds a certain value.

Aus der Druckschrift DE 10 2005 010 336 B4 ist zudem ein drehzahlgesteuerter Hubschrauber als bekannt zu entnehmen. Dabei wird ein Hubschrauber mit drei oder mehr Hubeinheiten mit jeweils wenigstens einem Rotor und wenigstens einem den Rotor antreibenden, elektronisch kommutierten Gleichstrommotor beschrieben. Für vorzugsweise jede Hubeinheit ist wenigstens ein Sensor zur Erfassung der Drehbewegung einer rotierenden Komponente der Hubeinheit vorgesehen. Die elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren der Hubeinheiten sind vorzugsweise als Außenläufer ausgebildet.From the pamphlet DE 10 2005 010 336 B4 a speed-controlled helicopter can also be seen as known. A helicopter with three or more lifting units, each with at least one rotor and at least one electronically commutated direct current motor driving the rotor, is described. For each lifting unit, at least one sensor is provided for detecting the rotational movement of a rotating component of the lifting unit. The electronically commutated DC motors of the lifting units are preferably designed as external rotors.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine alternative Kontrolleinheit zur Steuerungsprüfung von Multirotorfluggeräten vor und während eines Flugbetriebs bereitzustellen, welche zuverlässig funktioniert und eine besonders einfache Bedienweise gewährleistet.The invention is now based on the object of providing an alternative control unit for checking the control of multi-rotor aircraft before and during flight operations, which control unit functions reliably and ensures a particularly simple mode of operation.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Kontrolleinheit zur kontinuierlichen Steuersignalüberprüfung der Steuerelemente von Multirotorfluggeräten vor und während eines Flugbetriebs bereitgestellt wird. Solch eine Kontrolleinheit umfasst dabei eine zwischen wenigstens einem Steuerungseingabeelement eines Multirotorfluggeräts und einem zugehörigen Steuerungsprogramm des Multirotorfluggeräts zwischenschaltbare Kontrollrecheneinheit mit Auswerte- und Anzeigeprogramm. Die Kontrollrecheneinheit mit Auswerteprogramm ist dabei ausgelegt, einen mittels des wenigstens einen Steuerungseingabeelements aktuell bewirkten Zustand in dem zugehörigen Steuerungsprogramm auf einer von dem Multirotorfluggerät getrennten Anzeigeeinheit vor und während eines Flugbetriebs visuell darzustellen. Auf diese Weise kann eine Kontrolleinheit zur Steuerungsprüfung von Multirotorfluggeräten vor und während eines Flugbetriebs bereitgestellt werden, welche zuverlässig funktioniert und eine besonders einfache Bedienweise gewährleistet. Insbesondere sind somit die angesprochenen Zustände beziehungsweise allgemein zugehörige Steuersignale nicht nur jederzeit überprüfbar, sondern es können vor allem beispielsweise kurz vor oder auch während eines Flugbetriebs jeweilige Zustände beziehungsweise entsprechende Steuersignalwerte visuell dargestellt werden. Diese Darstellung kann entweder durchgängig oder auf einfachen Knopfdruck oder durch sonstige Aufforderung, beispielsweise auch mittels einer Sprachsteuerfunktion, aufgerufen beziehungsweise entsprechend auf der Anzeigeneinheit eingeblendet werden. Auch ist vorstellbar, dass erst bei einem ersten sich ändernden Zustand die Visualisierung anzeigbar beziehungsweise abrufbar ist. Insofern ist die vorgestellte Kontrolleinheit dazu geeignet, ausgegebene Software-Steuersignale von der kombinierten Steuerung unter Einbeziehung wenigstens eines Steuerungseingabeelements und dessen jeweiligen Bewegungsänderungen direkt als eine Art Vorflug-Check visuell darzustellen. Somit ist zudem eine Prüfung einer konsistenten Übereinstimmung von den Steuersignalen als Eingangsgrößen zu der jeweiligen von dem wenigstens einen Steuerungseingabeelement eingenommen Stellungen und der Darstellung dazu möglich und von einem Anwender besonders bedienerfreundlich einzusehen.In a preferred embodiment of the invention it is provided that a control unit is provided for continuous control signal checking of the control elements of multi-rotor aircraft before and during flight operations. Such a control unit comprises a control computing unit with evaluation and display program that can be interposed between at least one control input element of a multi-rotor aircraft and an associated control program of the multi-rotor aircraft. The control computing unit with evaluation program is designed to visually display a state currently caused by the at least one control input element in the associated control program on a display unit separate from the multi-rotor aircraft before and during flight operations. In this way, a control unit can be provided for checking the control of multi-rotor aircraft before and during flight operations, which unit functions reliably and ensures a particularly simple mode of operation. In particular, the addressed states or generally associated control signals can thus not only be checked at any time, but above all, for example, shortly before or also during flight operations, respective states or corresponding control signal values can be visually displayed. These Representation can either be called up continuously or at the simple press of a button or by other request, for example also by means of a voice control function, or it can be displayed accordingly on the display unit. It is also conceivable that the visualization can only be displayed or called up in the event of a first changing state. In this respect, the control unit presented is suitable for visually displaying software control signals output by the combined control, including at least one control input element and its respective changes in movement, directly as a type of pre-flight check. Thus, a check of a consistent correspondence of the control signals as input variables to the respective positions assumed by the at least one control input element and the representation thereof is possible and can be viewed in a particularly user-friendly manner by a user.

Insbesondere ist die vorgestellte Kontrolleinheit ausgelegt, die detektierten Zustände auch während eines Flugbetriebs anzuzeigen, wobei die Anzeige parallel zu einem angezeigten Flugbetriebsmenü anzeigbar ist. Zudem ist die vorgestellte Kontrolleinheit besonders für eine schnelle und bedienerfreundliche Vorflugkontrolle geeignet und unterstützt diese vorteilhaft.In particular, the control unit presented is designed to display the detected states even during flight operations, the display being able to be displayed parallel to a displayed flight operations menu. In addition, the presented control unit is particularly suitable for a quick and user-friendly pre-flight control and supports this advantageously.

Mit anderen Worten ist mittels der vorgestellten Kontrolleinheit eine visuelle Darstellung eines jeweiligen Steuersignal-Hebelwegs in einem Vorflug-Checkmenü oder als ständig sichtbare geeignete Darstellung auch während des Flugs möglich. Dabei wird sowohl ein korrektes Steuersignal oder eben ein nicht korrektes Steuersignal einfach und unmittelbar angezeigt.In other words, by means of the presented control unit, a visual representation of a respective control signal lever path in a pre-flight check menu or as a constantly visible, suitable representation, even during the flight, is possible. Both a correct control signal or an incorrect control signal is displayed simply and immediately.

Die vorgestellte Kontrolleinheit lässt sich dabei auch für erweiterte Steuerungseingabeelemente einsetzen beziehungsweise sinngemäß dort vorsehen. Dabei können solche erweiterten Steuerungseingabeelemente beispielsweise auch nicht unmittelbar flugsteuerrelevante Bedienelemente wie Dreh- oder Schieberegler umfassen, die einen stufenlosen Verstellbereich, zum Beispiel von Null bis einhundert einstellbar machen.The presented control unit can also be used for extended control input elements or can be provided there accordingly. Such extended control input elements can, for example, also include operating elements that are not directly relevant to flight control, such as rotary or slide controls, which make a stepless adjustment range, for example from zero to one hundred, adjustable.

Heutige Fluggerätevorschriften verlangen bei der Vorflugkontrolle von bemannten Fluggeräten beziehungsweise Flugzeugen für solche beispielsweise Drehregler nur eine Kontrolle der Funktion bei einer Nullstellung und bei einer festgelegten Zwischenstellung. Eine Sichtkontrolle der stufenlosen Dreh- oder Schubbewegungen am Bedienelement selbst, zusammen mit der Überprüfung der analog zur stufenlosen Einstellung zusammen gewünschten Ausführung, ist so nicht möglich.Current aircraft regulations only require a control of the function in the case of a zero position and a fixed intermediate position for the pre-flight control of manned aircraft or aircraft for such rotary controls, for example. A visual check of the infinitely variable turning or pushing movements on the control element itself, together with a check of the design that is desired in analogy to the infinitely variable setting, is not possible.

Insbesondere dann, wenn es sich um keine vollständig und ausschließlich analog aufgebauten stufenlosen Dreh- oder Schieberegler handelt, die jedoch mit keinerlei digitaler Schnittstelle oder einer entsprechenden Recheneinheit gekoppelt sind, ist im Zusammenhang mit der vorgestellten Kontrolleinheit eine vorteilhafte technische Erweiterung möglich. Insofern ist für solche erweiterten Steuerungseingabeelemente eine Umsetzung der stufenlosen Dreh- oder Schieberegler-Positionen in eine digitale Form nahezu immer gegeben und somit die vorgestellte Kontrolleinheit auch hier einsetzbar. Insofern können an der Schnittstelle zu solchen mechanischen Bedienelementen auftretende Fehler aufgedeckt werden, die bislang nur in gewissen Bereichen oder Stellungen detektiert werden konnten. Eine erweiterte Prüfung vor und während des Fluges ist somit vorteilhaft möglich. Insofern ist die vorgestellte Kontrolleinheit beispielsweise auch zur kontinuierlichen Steuersignalüberprüfung der Steuerelemente und/oder von erweiterten Steuerungseingabeelementen von bemannten Fluggeräten und/oder bemannten Flugzeugen vor und während eines Flugbetriebs geeignet.An advantageous technical extension is possible in connection with the control unit presented, especially if the stepless rotary or slide control is not completely and exclusively analogue, but is not coupled to any digital interface or a corresponding computing unit. In this respect, the stepless rotary or slide control positions can almost always be converted into digital form for such extended control input elements, and the presented control unit can therefore also be used here. In this respect, errors occurring at the interface to such mechanical control elements can be detected, which up to now could only be detected in certain areas or positions. An extended test before and during the flight is therefore advantageously possible. In this respect, the control unit presented is also suitable, for example, for continuous control signal checking of the control elements and / or of extended control input elements of manned aircraft and / or manned aircraft before and during flight operations.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Multirotorfluggerät bereitgestellt wird, welches eine Kontrolleinheit gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 umfasst. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für das vorgestellte Multirotorfluggerät.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that a multi-rotor aircraft is provided which comprises a control unit according to claims 1 to 8. The aforementioned advantages also apply to the multi-rotor aircraft presented, insofar as they are transferable.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention emerge from the other features mentioned in the subclaims.

So ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kontrollrecheneinheit mit Auswerte- und Anzeigeprogramm ausgelegt ist, einen mittels des wenigstens einen Steuerungseingabeelements aktuell bewirkten Zustand in dem zugehörigen Steuerungsprogramm auf einer von dem Multirotorfluggerät getrennten Anzeigeeinheit visuell darzustellen und mittels einer von dem Multirotorfluggerät getrennten Akustikvorrichtung akustisch wahrnehmbar anzuzeigen. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser umzusetzen.In a further embodiment of the invention, it is provided that the control computing unit is designed with an evaluation and display program to visually display a state currently effected by means of the at least one control input element in the associated control program on a display unit separate from the multi-rotor aircraft and by means of a separate from the multi-rotor aircraft Display acoustic device acoustically perceptible. The advantages mentioned above can therefore be implemented even better.

Neben einer visuellen Darstellung kann somit auch eine akustische Darstellung vorgesehen sein, welche beispielsweise über eine Tonhöhe oder eine andere Modulation die Steuersignale und die Änderungen des Steuersignals wahrnehmbar macht. Auf diese Weise können die Steuersignale auch akustisch überprüft werden. So kann dauerhaft und vor allem auch während des Fluges das stimmige Zusammenspiel der Steuerungseingabeelemente, beispielsweise in Form von Steuerhebeln und zugehörigen von einem Steuerungseingabeelementsignalgeber parallel ausgegebenen Steuersignalen nicht nur visuell, sondern auch akustisch überprüft werden.In addition to a visual representation, an acoustic representation can thus also be provided, which makes the control signals and the changes in the control signal perceptible, for example via a pitch or some other modulation. In this way, the control signals can also be checked acoustically. In this way, the coherent interaction of the control input elements, for example in the form of control levers and the associated one, can be maintained permanently and, above all, during the flight Control input element signal generator in parallel output control signals are checked not only visually, but also acoustically.

Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kontrollrecheneinheit mit Auswerte- und Anzeigeprogramm ferner ausgelegt ist, eine aktuell ausgeführte Bewegungsrichtung und eine zugehörige Position des wenigstens einen Steuerungseingabeelements dynamisch und kontinuierlich auf der Anzeigeeinheit visuell darzustellen. Somit ist es noch besser möglich, eine konsistente Übereinstimmung von den Steuersignalen zu jeweiligen von dem wenigstens einen Steuerungseingabeelement eingenommenen Stellungen von einem Anwender besonders bedienerfreundlich einzusehen.A further embodiment of the invention also provides that the control computing unit with evaluation and display program is also designed to visually display a currently executed direction of movement and an associated position of the at least one control input element dynamically and continuously on the display unit. It is thus even better possible for a user to see in a particularly user-friendly manner a consistent correspondence between the control signals and the respective positions assumed by the at least one control input element.

Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Visualisierung mittels eines Diagramms, insbesondere eines Balkendiagramms realisierbar ist. So eine Darstellung ist somit besonders leicht und schnell zu erfassen. Zudem kann das jeweilige Diagramm je nach Signalstärke darüber hinaus noch einen entsprechenden Farbcode verwenden, wobei eine jeweilige Farbe mit einem jeweiligen Signalstärkeintervall korreliert. Auch kann dabei zusätzlich oder statt des Farbcodes ein nach jeweiliger Signalstärke gestaffelter Helligkeitswert vorgesehen sein.Furthermore, in a further embodiment of the invention it is provided that the visualization can be implemented by means of a diagram, in particular a bar diagram. Such a representation is particularly easy and quick to grasp. In addition, depending on the signal strength, the respective diagram can also use a corresponding color code, with a respective color correlating with a respective signal strength interval. A brightness value graded according to the respective signal strength can also be provided in addition to or instead of the color code.

Zudem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Anzeigeeinheit zumindest ein Bildschirmelement umfasst, welches in einer Funkfernbedienung des Multirotorfluggeräts integriert ist oder ein Bildschirmelement von einem mobilen Endgerät ist. Insbesondere kann die mittels der Kontrolleinheit dargestellte Information beziehungsweise die dargestellten Informationen parallel zu einem Steuerungsmenü und/oder einem von dem Multirotorfluggerät erfassten Kamerabild angezeigt werden. Die Kontrolleinheit kann entweder über die Hauptsteuerung des Multirotorfluggeräts mit jeglichen weiteren Komponenten gekoppelt sein oder über eigenständige jeweilige Schnittstellen oder ein entsprechend multifunktionales Schnittstellenmenü mit weiteren Komponenten und auch externen Geräten, wie beispielsweise einem mobilen Endgerät, beispielsweise in Form eines Smartphones oder dergleichen, gekoppelt werden.In addition, a further embodiment of the invention provides that the display unit comprises at least one screen element which is integrated in a radio remote control of the multi-rotor aircraft or is a screen element from a mobile terminal. In particular, the information displayed by means of the control unit or the information displayed can be displayed parallel to a control menu and / or a camera image captured by the multi-rotor aircraft. The control unit can either be coupled with any other components via the main control of the multi-rotor aircraft or it can be coupled with other components and also external devices, such as a mobile device, for example in the form of a smartphone or the like, via independent respective interfaces or a correspondingly multifunctional interface menu.

Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kontrollrecheneinheit mit Auswerte- und Anzeigeprogramm zudem ausgelegt ist, einen als Fehler in einer in dem Auswerte- und Anzeigeprogramm hinterlegten Datenbank klassifizierten mittels des wenigstens einen Steuerungseingabeelements aktuell bewirkten Zustand in dem zugehörigen Steuerungsprogramm zu detektieren und in Abhängigkeit des jeweiligen detektierten Fehlers wenigstens eine Notfallmaßnahme an dem Multirotorfluggerät auszulösen. Diese Datenbank und die damit verbundene Auswertung von Fehlern kann entsprechend in einer auf der Kontrollrecheneinheit mit Auswerte- und Anzeigeprogramm hinterlegten logischen Analyse der Steuersignale dynamisch eingebunden sein, wobei diese logische Analyse ausgelegt ist, mögliche Fehler, die beispielsweise zu extrem fluktuierenden oder auffällig untypischen Steuersignalen führen, automatisch zu erkennen. Diese Logik könnte beispielsweise annehmen, dass ein hochdynamisches Zittern des von den Steuerhebeln beziehungsweise den Steuerungseingabeelementen kommenden Steuersignals keine gewünschte Form der Steuerung des Fluggeräts ist oder sein kann. Diese logische Analyse beziehungsweise allgemein die Logik könnte ebenso die aktuellen Steuersignale analysieren und gegebenenfalls mit einer Historie von Flugsteuerdaten oder einem Beispielset von Flugsteuerdaten vergleichen und entsprechend analysieren, ob die aktuellen Flugsteuerdaten, die von den Steuerhebeln kommen, eine wahrscheinlich sinnvolle und eine wahrscheinlich gewünschte Flugsteuerung darstellen, oder ob die Flugsteuerdaten als wahrscheinlich oder sehr wahrscheinlich untypische, gefährliche und andere gefährdende Steuerimpulse aufgefasst werden müssen.A further embodiment of the invention also provides that the control computing unit with evaluation and display program is also designed to detect in the associated control program a state that is currently classified as an error in a database stored in the evaluation and display program using the at least one control input element and trigger at least one emergency measure on the multi-rotor aircraft as a function of the respective detected fault. This database and the associated evaluation of errors can accordingly be dynamically integrated into a logical analysis of the control signals stored on the control computing unit with evaluation and display program, this logical analysis being designed to detect possible errors that lead, for example, to extremely fluctuating or conspicuously atypical control signals to detect automatically. This logic could assume, for example, that a highly dynamic trembling of the control signal coming from the control levers or the control input elements is or cannot be a desired form of control of the aircraft. This logical analysis or, in general, the logic could also analyze the current control signals and, if necessary, compare them with a history of flight control data or an example set of flight control data and analyze accordingly whether the current flight control data coming from the control levers represent a probably meaningful and a probably desired flight control , or whether the flight control data must be regarded as likely or very likely atypical, dangerous and other dangerous control impulses.

Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Notfallmaßnahme ausgewählt ist aus: Einleitung einer automatischen Notlandung des Multirotorfluggeräts, Sperren aller für den Flugbetrieb nötigen Funktionskomponenten, sodass ein Start des Multirotorfluggeräts verhinderbar ist, Auslösen wenigstens eines in dem Auswerte- und Anzeigeprogramm hinterlegten Korrekturprogramms, sodass ein jeweiliger Fehler mittels des Korrekturprogramms zumindest teilweise überbrückbar ist, sodass zumindest ein definierter Landevorgang des Multirotorfluggeräts vollziehbar ist. Das hinterlegte Korrekturprogramm kann beispielsweise eine automatische Glättung oder eine andersartige Korrektur des Steuersignals vornehmen. Die automatische Notlandung des Multirotorfluggeräts kann gleichgesetzt werden mit einem Abbruch des Fluges, wobei dieser zum Beispiel definiert und kontrolliert mit den restlich und funktionsfähigen Komponenten eingeleitet und dann durchgeführt werden kann.Furthermore, in a further embodiment of the invention it is provided that the emergency measure is selected from: initiation of an automatic emergency landing of the multi-rotor aircraft, blocking of all functional components necessary for flight operation so that a start of the multi-rotor aircraft can be prevented, triggering at least one stored in the evaluation and display program Correction program, so that a respective error can at least partially be bridged by means of the correction program, so that at least one defined landing process of the multi-rotor aircraft can be carried out. The stored correction program can, for example, carry out automatic smoothing or some other type of correction of the control signal. The automatic emergency landing of the multi-rotor aircraft can be equated with an abortion of the flight, whereby this, for example, can be initiated and then carried out in a defined and controlled manner with the remaining and functional components.

Zudem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass mittels des wenigstens einen Steuerungseingabeelements aktuell bewirkte Zustände in dem zugehörigen Steuerungsprogramm auf einer von dem Multirotorfluggerät getrennten Anzeigeeinheit visuell und über eine benutzerdefiniert festlegbare Zeitspanne darstellbar sind. So eine Darstellung kann auch als ein gesondertes Prüfmenü bezeichnet werden. Insofern kann mittels der vorgestellten Kontrolleinheit eine weitere noch präzisere Analyse einer Qualität des Zusammenspiels von Steuersignal und Steuersignalstellhebel erfolgen. Dabei kann etwa für jedes einzelne Steuersignal nicht nur eine Balkengrafik erzeugt und angezeigt werden, sondern dazu auch noch ein seitlich auslaufender Verlauf des Steuersignals über die Zeit. So entsteht bei Bewegungen des Stellhebels eine Wellenform ähnlich einer Mausspur. Konkret kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Steuersignal nicht nur als Balken größer oder kleiner oder sogar in den negativen Bereich hin anwächst, sondern dass dazu noch ein Punkt erzeugt wird, der im Zeitverlauf jeweils neu erzeugt wird und dann den vorherigen Punkt nicht einfach überschreibt, sondern seitlich wegschiebt. Das kann beispielsweise solange erfolgen, bis das Ende des dargestellten Bereichs erreicht wird. So wird, wenn man den Steuerhebel leicht bewegt, eine weiche Welle neben der Balkengrafik sichtbar. Im Fehlerfalle aber wäre diese dargestellte weiche Welle beispielsweise von abrupten Zacken durchsetzt, sodass unmittelbar sichtbar wird, dass hier eine Differenz von gewünschten Steuerhebelbedienungen (weiche Bewegungen) und der dazugehörigen Software-Ausgabe des Software-Steuersignals vorliegt. Daran angehängt kann eine Software solche Beobachtungen selbst durchführen und solche Fehlerfälle selbsttätig detektieren und davon abgeleitet verschiedene Fehlerfall-Not-Optionen, wie oben beispielsweise aufgeführt, einleiten. Ebenso könnte wahlweise durch das Auswerte- und Anzeigeprogramm auf der Steuereinheit nicht nur dort die gewünschte Bedieneingabe wie dargestellt angezeigt werden, sondern wahlweise oder zusätzlich auch die von dem Fluggerät mittels weiterer Verarbeitung mit weiteren Eingangssignalen wie beispielsweise den Lage- oder Beschleunigungssensoren innerhalb des Fluggerätes selbst errechnete gewünschte Flugbewegung dargestellt werden, indem diese nachgelagerte Steuersoftware-Signalverarbeitungsergebnisse über einen Rückkanal wieder zur Steuereinheit zurückübertragen werden können, um dann durch das Auswerte- und Anzeigeprogramm angezeigt zu werden.In addition, in a further embodiment of the invention it is provided that by means of the at least one control input element, current states can be displayed visually in the associated control program on a display unit separate from the multi-rotor aircraft and over a user-defined time span. Such a representation can also be referred to as a separate test menu. In this respect, a further, even more precise analysis of a quality of the interaction of Control signal and control signal setting lever take place. For example, not only a bar graph can be generated and displayed for each individual control signal, but also a sideways progression of the control signal over time. Moving the control lever creates a waveform similar to a mouse trail. Specifically, it can be provided, for example, that the control signal not only grows as a bar larger or smaller or even into the negative range, but that a point is also generated that is newly generated over time and then does not simply overwrite the previous point, but pushes away to the side. This can be done, for example, until the end of the area shown is reached. If you move the control lever slightly, a soft wave becomes visible next to the bar graph. In the event of an error, however, this illustrated soft wave would be interspersed with abrupt spikes, for example, so that it is immediately visible that there is a difference between the desired control lever operations (soft movements) and the associated software output of the software control signal. Attached to this, software can carry out such observations itself and automatically detect such faults and, derived therefrom, initiate various fault-emergency options, as listed above, for example. Likewise, the evaluation and display program on the control unit could optionally not only display the desired operating input as shown, but optionally or additionally also the one calculated by the aircraft by means of further processing with additional input signals such as the position or acceleration sensors within the aircraft itself Desired flight movement can be displayed in that these downstream control software signal processing results can be transmitted back to the control unit via a return channel, in order then to be displayed by the evaluation and display program.

Schlussendlich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass ein zeitlicher Abstand der darstellbaren Zustände zumindest 0,1 Sekunden ist. Eine besonders detaillierte Dokumentation erleichtert es sowohl dem Anwender als auch dem Kontrollprogramm, eine zuverlässige und sichere Kontrolle auszuüben.Finally, a further embodiment of the invention provides that a time interval between the states that can be represented is at least 0.1 seconds. Particularly detailed documentation makes it easier for both the user and the control program to carry out a reliable and safe control.

Die vorgestellte Kontrolleinheit kann in jegliche ferngesteuerte Kopter und selbstgesteuerte Multikopter oder in ähnliche Fluggeräte integriert und/oder eingebaut werden, die nicht oder nicht ausschließlich über eine mechanisch angesteuerte Flugsteuerung verfügen und zu einem Teil oder vollständig mittels Festrotoren und deren Software-Steuerung angetrieben werden. Ein Übertrag und eine Integration in entsprechende bemannte Fluggeräte ist vorstellbar. Auch ist vorstellbar, dass die Kontrolleinheit entsprechend in bemannte Fluggeräte integriert wird, welche auf einem anderen Konzept und/oder einem erweiterten Konzept basieren.The presented control unit can be integrated and / or built into any remote-controlled copter and self-controlled multicopters or similar aircraft that do not or not exclusively have a mechanically controlled flight control and are partially or completely driven by means of fixed rotors and their software control. A transfer and integration into corresponding manned aircraft is conceivable. It is also conceivable that the control unit is correspondingly integrated into manned aircraft that are based on a different concept and / or an expanded concept.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung von einer Kontrolleinheit zur Steuerungsprüfung von Multirotorfluggeräten;
2 eine schematische Darstellung von einer Flugsteuereinheit für ein Multirotorfluggerät mit Anzeigeelementen einer Kontrolleinheit zur Steuerungsprüfung von Multirotorfluggeräten vor und während eines Flugbetriebs;
3 eine schematische Darstellung von einem Multirotorfluggerät mit einer Kontrolleinheit zur Steuerungsprüfung von Multirotorfluggeräten.

The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a schematic representation of a control unit for control testing of multi-rotor aircraft;
2 a schematic representation of a flight control unit for a multi-rotor aircraft with display elements of a control unit for control testing of multi-rotor aircraft before and during flight operations;
3 a schematic representation of a multi-rotor aircraft with a control unit for control testing of multi-rotor aircraft.

1 zeigt eine schematische Darstellung von einer Kontrolleinheit 10 zur Steuerungsprüfung von Multirotorfluggeräten. Dabei ist die Kontrolleinheit 10 mit einer Kontrollrecheneinheit 12 mit Auswerte- und Anzeigeprogramm 14 dargestellt. Diese Kontrollrecheneinheit 12 mit Auswerte- und Anzeigeprogramm 14 ist dabei sowohl mit einem Steuerungseingabeelement 16 eines nicht näher dargestellten Multirotorfluggeräts als auch mit einem zugehörigen Steuerungsprogramm 18 gekoppelt, wobei die Kontrollrecheneinheit 12 mit Auswerte- und Anzeigeprogramm 14 ausgelegt ist, einen mittels des wenigstens einen Steuerungseingabeelements 16 aktuell bewirkten Zustand in dem zugehörigen Steuerungsprogramm 18 auf einer von dem Multirotorfluggerät getrennten Anzeigeeinheit 20 visuell darzustellen. 1 shows a schematic representation of a control unit 10 for control testing of multi-rotor aircraft. This is the control unit 10 with a control computer 12th with evaluation and display program 14th shown. This control computing unit 12th with evaluation and display program 14th is both with a control input element 16 a multi-rotor aircraft, not shown, as well as with an associated control program 18th coupled, the control computing unit 12th with evaluation and display program 14th is designed, one by means of the at least one control input element 16 currently effected state in the associated control program 18th on a display unit separate from the multi-rotor aircraft 20th to represent visually.

2 zeigt eine schematische Darstellung von einer Flugsteuereinheit 22 für ein Multirotorfluggerät mit Anzeigeelementen 24, 26, 28, 30 einer in dieser 2 nicht näher dargestellten Kontrolleinheit zur Steuerungsprüfung von Multirotorfluggeräten vor und während eines Flugbetriebs. Diese Anzeigeelemente 24, 26, 28, 30 zeigen dabei jeweilige Bewegungen von den dargestellten Steuerhebeln 32, 34, welche hier als Steuerungseingabeelemente 16 vorgesehen sind, an. Mit anderen Worten sind mittels der Steuerhebel 32, 34 aktuell bewirkte Zustände in einem in dieser 2 nicht näher dargestelltem zugehörigen Steuerungsprogramm 18 mittels der Anzeigeelementen 24, 26, 28, 30 visualisierbar. Dabei sind die Anzeigeelemente 24, 26 dem linken ersten Steuerhebel 32 (bezogen auf die Bildebene) zugeordnet und die Anzeigeelemente 28, 30 sind dem rechten zweiten Steuerhebel 32 (bezogen auf die Bildebene) zugeordnet. Somit ist eine Prüfung einer konsistenten Übereinstimmung von Steuersignalen zu jeweiligen eingenommen Stellungen der Steuerhebel 32, 34 möglich und von einem Anwender besonders bedienerfreundlich einzusehen. Dies kann, wie in der 2 dargestellt, auch während eines Flugbetriebsmodus geschehen. In dem Flugbetriebsmodus ist die in 2 gezeigte Flugsteuereinheit 22 entsprechend mit einem Kamerabild 36 und einer Steuerungsanzeigenleiste 38 des zu steuernden Multirotorfluggeräts dargestellt. 2 shows a schematic representation of a flight control unit 22nd for a multi-rotor aircraft with display elements 24 , 26th , 28 , 30th one in this 2 Control unit, not shown in detail, for checking the control of multi-rotor aircraft before and during flight operations. These display elements 24 , 26th , 28 , 30th show the respective movements of the control levers shown 32 , 34 , which are used here as control input elements 16 are provided. In other words, are by means of the control lever 32 , 34 currently effected states in one in this 2 associated control program not shown in detail 18th by means of the display elements 24 , 26th , 28 , 30th visualizable. Here are the display elements 24 , 26th the left first control lever 32 (related to the image plane) assigned and the display elements 28 , 30th are the right second control lever 32 (based on the image plane). This is a check of a consistent correspondence of control signals to the respective positions assumed by the control lever 32 , 34 possible and particularly user-friendly for a user to view. This can, as in the 2 shown, also happen during a flight mode. In flight mode, the in 2 flight control unit shown 22nd accordingly with a camera image 36 and a control display bar 38 of the multi-rotor aircraft to be controlled is shown.

3 zeigt eine schematische Darstellung von einem Multirotorfluggerät 40 mit einer Kontrolleinheit 10 zur Steuerungsprüfung von Multirotorfluggeräten 40. Dabei ist die Kontrolleinheit 10 in der zu dem Multirotorfluggerät 40 zugehörigen Flugsteuereinheit 22 dargestellt. 3 shows a schematic representation of a multi-rotor aircraft 40 with a control unit 10 for control testing of multi-rotor aircraft 40 . This is the control unit 10 in the to the multi-rotor aircraft 40 associated flight control unit 22nd shown.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: KontrolleinheitControl unit
1212th: KontrollrecheneinheitControl computation unit
1414th: Auswerte- und AnzeigeprogrammEvaluation and display program
1616: SteuerungseingabeelementControl input element
1818th: SteuerungsprogrammControl program
2020th: AnzeigeeinheitDisplay unit
2222nd: FlugsteuereinheitFlight control unit
2424: erstes Anzeigeelementfirst display element
2626th: zweites Anzeigeelementsecond display element
2828: drittes Anzeigeelementthird display element
3030th: viertes Anzeigeelementfourth display element
3232: erster Steuerhebelfirst control lever
3434: zweiter Steuerhebelsecond control lever
3636: KamerabildCamera image
3838: SteuerungsanzeigenleisteControl display bar
4040: MultirotorfluggerätMulti-rotor aircraft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017006875 A1 [0012]
DE 3106848 C2 [0013]
DE 102005010336 B4 [0014]

Claims

Control unit (10) for the continuous control signal checking of the control elements of multi-rotor aircraft before and during flight operations, comprising a control computing unit (12) with evaluation unit which can be switched between at least one control input element (16) of a multi-rotor aircraft and an associated control program (18) of the multi-rotor aircraft (40). and display program (14), characterized in that the control computing unit (12) is designed with an evaluation program (14), a state currently effected by means of the at least one control input element (16) in the associated control program (18) on one of the multi-rotor aircraft (40) separate display unit (20) visually before and during flight operations.

Control unit (10) Claim 1 , the control computing unit (12) being designed with an evaluation and display program (14), a state currently effected by means of the at least one control input element (16) in the associated control program (18) on a display unit (20) separate from the multi-rotor aircraft (40) to represent visually and to indicate acoustically perceptible by means of an acoustic device separated from the multi-rotor aircraft (40).

Control unit after Claim 1 , wherein the control computing unit (12) with evaluation and display program (14) is also designed to visually display a currently executed direction of movement and an associated position of the at least one control input element (16) dynamically and continuously on the display unit (20).

Control unit (10) according to one of the preceding claims, wherein the visualization can be implemented by means of a diagram, in particular a bar diagram.

Control unit (10) according to one of the preceding claims, wherein the display unit (20) comprises at least one screen element which is integrated in a radio remote control of the multi-rotor aircraft (40) or is a screen element from a mobile terminal.

Control unit (10) according to one of the preceding claims, wherein the control computing unit (12) with evaluation and display program (14) is also designed to classify an error in a database stored in the evaluation and display program (14) by means of the at least one control input element (16) to detect the current state in the associated control program (18) and, depending on the respective detected fault, to trigger at least one emergency measure on the multi-rotor aircraft (40).

Control unit (10) Claim 6 , wherein the emergency measure is selected from: initiation of an automatic emergency landing of the multi-rotor aircraft (40), blocking of all functional components necessary for flight operations so that a start of the multi-rotor aircraft (40) can be prevented, triggering at least one stored in the evaluation and display program (14) Correction program, so that a respective error can at least partially be bridged by means of the correction program, so that at least one defined landing process of the multi-rotor aircraft (40) can be carried out.

Control unit (10) according to one of the preceding claims, wherein by means of the at least one control input element (16) currently effected states in the associated control program (18) on a display unit (20) separate from the multi-rotor aircraft (40) can be displayed visually and over a user-defined time span are.

Control unit (10) Claim 8 , with a time interval between the states that can be displayed being at least 0.1 seconds.

Multi-rotor aircraft (40) comprising a control unit (10) according to FIGS Claims 1 to 8th .