[实用新型]一种多旋翼无人机状态监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人机应用领域，尤其涉及的是一种多旋翼无人机状态监测装置。

背景技术

多旋翼无人机器是一种能快速实现空中达到的新技术平台，它在军队、电力巡检、边防巡查、环境监测、地理遥感、测绘、交通指挥、通讯中继等领域着广泛的应用。多旋翼无人机具有使用成本低、技术灵活、不需人员直接到达第一现场等优点，可实现垂直起降、定点悬停、位置锁定、定时定点巡逻等功能。随着多旋翼无人机应用技术的发展和推广，各应用领域和行业对无人机的技术细节和功能实现都提出了许多深入要求，其中，以摆脱对无人机操控手的人员依赖等实现无人机的全自动化或程序化操作是未来无人机技术发展的重要方向。因此也带来了无人机系统越来越复杂，功能越来越强大，自动化程度越来越高。

多旋翼系统的运行状态的监测是维持无人机系统正常运行的重要组成部分。如何实现对无人机系统各个部件、各子系统和整系统工作状态进行检查和监测是现代无人机技术发展的重要方向和降低系统故障提高系统可靠性、提高系统的自动化水平的重要内容。

在现有的技术中，多旋翼无人机对自身工作状态的监测大多局限于控制系统运行的程序本身和各组件在启动之初的自检或运行时出现故障后的状态反馈，当系统本身出现故障时，也同时失去了对自身的状态监测功能；同时也缺乏对整个无人机系统的评估和预判能力，特别是对实际载荷和理想运行状态的评估和检测工具。

鉴于以上缺陷，有必要对多旋翼无人机的整体状态监测技术进行改进，以提高多旋翼无人机的可靠性和提高多旋翼无人机的自动化水平。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多旋翼无人机状态监测装置，旨在解决现有的无人机在飞行控制系统系统本身出现故障时，会失去对自身的状态监测功能，容易缺乏对整个无人机系统的评估和预判能力，特别是对实际载荷和理想运行状态的评估和检测工具的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：一种多旋翼无人机状态监测装置，其包括与飞行控制系统交互的监测控制器、与飞行控制系统连接的电流计/电压计、测速计和蜂鸣器；所述电流计/电压计通过电调器和电机与测速计连接，所述蜂鸣器与监测控制器连接；所述电流计/电压计安装在无人机的机臂上，所述飞行控制系统安装在多旋翼无人机的机体内所述测速计安装在无人机机臂的电机安装座上，用于测量无人机飞行速度，且该测速计与监测控制器连接。

所述的旋翼无人机状态监测装置，其中，所述飞行控制系统包括用于测量无人机GPS数据的GPS模块、用于测量IMU姿态数据的IMU惯性测量单元和用于测量高度数据的高度计，所述GPS模块、IMU惯性测量单元和高度计分别与监测控制器连接。

所述的旋翼无人机状态监测装置，其中，还包括用于输监测无人机数据的显示器。

所述的旋翼无人机状态监测装置，其中，所述测速计为测速传感器，该测速测传感器与监测控制器连接。

所述的旋翼无人机状态监测装置，其中，所述监测控制器通过数据接口直接读取飞行控制系统的GPS数据、IMU姿态数据以及高度数据。

所述的旋翼无人机状态监测装置，其中，所述监测控制器通过各传感器接口分别与GPS模块、IMU惯性测量单元和高度计连接。

所述的旋翼无人机状态监测装置，其中，所述蜂鸣器通过状态输出接口输出故障原因。

所述的旋翼无人机状态监测装置，其中，所述监测控制器内设置有多旋翼各机臂最大工作电压和电流的预设值。

所述的旋翼无人机状态监测装置，其中，所述监测控制器内还设置有多旋翼飞行器的最大起飞重量输出功率值。

有益效果：本实用新型通过过实际计算和测试得到多旋翼无人机在正常状态下各电机输出的电压、电流、电机转速与载荷的关系曲线，通过在多旋翼无人机的各个机臂安装测速计、电流计、电压计，读取多旋翼无人机各控制通读的输出状态、GPS数据、IMU姿态数据、高度计数据，并与飞行控制系统的目标控制状态数据进行对比，从而相对独立地监测到多旋翼无人机的实际工作状态；并通过一定监控策略使用声音或直接在控制界面上显示其实际运行状态和监测到故障时自动报警。该装置通过监测多旋翼无人机各机臂的工作实际状态，推断其有效输出功率，形成完整的控制回路，给飞行控制系统提供了更优准确、实时的状态依据，从而采取最优的控制策略；并为无人直升机整个运行过程提供可靠的监控数据便于故障分析和排查。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。