[发明专利]无人机的多旋翼音调噪声控制

权利要求书

1.无人机UAV，包括：

UAV主体；

安装到UAV主体上的多个旋翼单元，每个旋翼单元包括旋转以产生推力的叶片式旋翼；以及

控制系统，联接到每个旋翼单元以控制每个旋翼单元的叶片式旋翼的旋转，其中，所述控制系统包括具有逻辑的控制器，所述逻辑在由所述控制器执行时，将使UAV执行以下操作：

调节至少一个旋翼单元相对于另一个旋翼单元的转速或相位延迟中的至少一个，其中，调节转速或相位延迟中的至少一个导致由旋翼单元产生的音调噪声的扩散，

其中，调节转速或相位延迟中的至少一个包括：使旋翼单元的相位延迟相对于彼此偏移，以使由旋翼单元中的不同旋翼单元所产生的音调噪声的峰值幅度的相位彼此偏移，

其中，使旋翼单元的相位延迟相对于彼此偏移包括：

确定一个或多个旋翼单元的旋转频率，以确定一个或多个旋翼单元的旋转周期；

将旋转周期除以旋翼单元的数量N以产生相位延迟值；以及

将数量N的旋翼单元中的每一个的相位延迟相位延迟值的不同整数倍。

2.根据权利要求1所述的UAV，其中，数量N包括安装至所述UAV主体的旋翼单元的总数。

3.根据权利要求1所述的UAV，其中，使旋翼单元的相位延迟相对于彼此偏移还包括：

基于旋翼单元彼此的接近度将多个旋翼单元分组为噪声产生子组；

基于每个噪声产生子组中的旋翼的数量N(i)，为每个噪声产生子组产生相位延迟值D(i)；以及

将给定的一个噪声产生子组内的每个旋翼单元相对于给定的一个噪声产生子组内的其他旋翼单元的相位延迟相位延迟值D(i)的不同整数倍。

4.根据权利要求3所述的UAV，其中，所述UAV主体包括机翼组件以及安装到所述机翼组件的第一悬臂组件和第二悬臂组件，并且其中，所述旋翼单元安装到第一悬臂组件和第二悬臂组件，其中，安装到机翼组件前的第一悬臂组件的旋翼单元包括第一噪声产生子组，安装到机翼组件后的第一悬臂组件的旋翼单元包括第二噪声产生子组，安装到机翼组件前的第二悬臂组件的旋翼单元包括第三噪声产生子组，安装到机翼组件后的第二悬臂组件的旋翼单元包括第四噪声产生子组。

5.根据权利要求1所述的UAV，其中，使旋翼单元的相位延迟相对于彼此偏移还包括：

基于一个或多个旋翼单元的旋转频率的变化实时更新相位延迟值。

6.根据权利要求1所述的UAV，其中，确定一个或多个旋翼单元的旋转频率包括实时监视驱动一个或多个旋翼单元的电压或电流中的一个或两个，并且其中，相位延迟每个旋翼单元包括实时调节每个旋翼单元的脉冲宽度调制。

7.根据权利要求1所述的UAV，其中，调节转速或相位延迟中的至少一个包括：改变旋翼单元相对于彼此的转速，以便在频谱上扩散由旋翼单元共同产生的音调噪声的分量频率。

8.根据权利要求7所述的UAV，其中，一个或多个旋翼单元相对于彼此具有不同的物理几何形状，使得对于不同的旋翼单元而言，不同的转速产生共同量的推力。

9.根据权利要求8所述的UAV，其中，不同的物理几何形状包括叶片式旋翼的直径、叶片式旋翼的表面积、叶片式旋翼的节距或叶片式旋翼上的叶片数量中的一个或多个的差异。

10.根据权利要求7所述的UAV，其中，改变旋翼单元相对于彼此的转速包括：改变旋翼单元的组中的转速，以便在保持飞行稳定性的同时在频谱上扩散音调噪声的分量频率。

11.根据权利要求7所述的UAV，其中，改变旋翼单元相对于彼此的转速，以便在频谱上扩散音调噪声的分量频率包括：通过动态地调制不同的旋翼单元的转速来围绕所述UAV的稳定中心引入陀螺仪摆动。