[发明专利]一种无人机机载健康管理监测系统

权利要求书

1.一种无人机机载健康管理监测系统，所述系统包括：振动传感器、噪声传感器、压力传感器、转速传感器、嵌入式控制主机模块(1)、同步数据采集模块(2)、转速测量采集模块(3)和固态硬盘(5)；其特征在于，

所述振动传感器，用于采集无人机的振动信号；

所述噪声传感器，用于采集无人机的噪声信号；

所述压力传感器，用于采集无人机的压力信号；

所述转速传感器，用于采集无人机的转速信号；

所述同步数据采集模块(2)，用于采集所述振动传感器、噪声传感器、压力传感器发送的振动、噪声和压力信号；并发送给嵌入式控制主机模块(1)；

所述转速测量采集模块(3)，用于采集所述转速传感器发送的转速信号；并发送给嵌入式控制主机模块(1)；

所述嵌入式控制主机模块(1)，用于接收所述同步数据采集模块(2)和转速测量采集模块(3)发送的数据，实现对无人机健康状态的分析诊断、性能评估，形成报警信息和关键健康信息；并将信息发送给无人机的飞控系统；

所述固态硬盘(5)，用于存储所述同步数据采集模块(2)和转速测量采集模块(3)采集的数据、所述嵌入式控制主机模块(1)处理后的数据信息。

2.根据权利要求1所述的无人机机载健康管理监测系统，其特征在于，所述系统还包括：电源模块(4)，用于为整个系统提供供电电源，通过对外电源接口连接+24V进行电源电压变换。

3.根据权利要求1或2所述的无人机机载健康管理监测系统，其特征在于，所述嵌入式控制主机模块(1)包括：采样数据处理单元(11)、数据信息记录单元(12)、健康状态分析单元(13)和通讯交互处理单元(14)；

所述采样数据处理单元(11)，用于实现对采集原始数据的关键特征参数提取；

所述数据信息记录单元(12)，用于实现对采集处理后数据的记录；并发送到固态硬盘(5)进行保存；

所述健康状态分析单元(13)，用于以经过预处理的采集参数数据和信息配置结果作为输入和条件，加载预测模型，生成预测结果；同时，对预测结果进行报警，生成维护建议；

所述通讯交互处理单元(14)，用于通过RS422通讯接口实现本系统和无人机飞控系统的信息交互，接收飞控系统程序调度指令和向飞控系统发送关键健康数据信息。

4.根据权利要求3所述的无人机机载健康管理监测系统，其特征在于，所述健康状态分析单元(13)包括监测判读子单元、趋势分析子单元和剩余寿命预测子单元；

所述监测判读子单元，用于对采集的无人机数据进行各种参数的监视，监视参数包括测试参数、状态参数、设备状态参数以及数值特征；当出现参数超至预警门限时，进行超限报警；

趋势分析子单元，用于将经过预处理后的参数历史数据和实时接收的数据输入预测模型，得到无人机的性能衰减趋势；用于确定无人机各部件的当前状态，对其是否进入故障潜伏期进行评判，实现故障失效的预测；

所述剩余寿命预测子单元，用于根据无人机的主旋翼、尾桨、皮带轮、燃油和发动机关键部件工作中获取的失效数据，分析关键部件的失效规律，通过实时检测信号特征估计关键部件的剩余寿命。

5.根据权利要求3所述的无人机机载健康管理监测系统，其特征在于，所述预测模型为功率谱分析模型或加速度包络模型。

6.根据权利要求4所述的无人机机载健康管理监测系统，其特征在于，所述预测模型为功率谱分析模型或加速度包络模型。