[发明专利]无人驾驶飞行器飞行控制系统

权利要求书

1.一种用于无人驾驶飞行器（10）的自主操作的机载系统，所述机载系统包括：

所述无人驾驶飞行器上机载的飞行管理系统（40），所述飞行管理系统（40）被配置为控制所述无人驾驶飞行器（10）的飞行；

所述无人驾驶飞行器上机载的任务控制模块（2），所述任务控制模块（2）被配置为通过发送寻址到所述飞行管理系统（40）的用于引导所述无人驾驶飞行器（10）在任务模式中执行任务的命令来管理所述任务；

所述无人驾驶飞行器上机载的安全模块（8），所述安全模块（8）被配置为发送寻址到所述飞行管理系统（40）的用于引导所述无人驾驶飞行器（10）在安全模式下继续安全地飞行的命令，所述安全模式被设计成确保所述无人驾驶飞行器（10）的恢复；

所述无人驾驶飞行器上机载的通信控制组件（6），所述通信控制组件（6）能够在任务状态与安全状态之间切换，在所述任务状态中，所述飞行管理系统（40）接收来自所述任务控制模块（2）的命令的传送，在所述安全状态中，所述飞行管理系统（40）接收来自所述安全模块（8）的命令的传送；以及

所述无人驾驶飞行器上机载的监测模块（4），所述监测模块（4）被配置为确定是否存在使从所述任务模式到所述安全模式的模式改变有必要的触发条件，并且当所述触发条件存在时使所述通信控制组件（6）从所述任务状态切换到所述安全状态，

其中，所述飞行管理系统、所述任务控制模块、所述安全模块、所述通信控制组件和所述监测模块全部位于所述无人驾驶飞行器上以实现所述无人驾驶飞行器的自主操作。

2.根据权利要求1所述的机载系统，其中，所述监测模块（4）还被配置为在所述任务模块（2）和飞行器的正常操作被恢复时，使所述通信控制组件（6）从所述安全状态切换到所述任务状态。

3.根据权利要求1所述的机载系统，其中，所述触发条件是由所述任务控制模块（2）发出的命令被确定为无效或者是由所述任务控制模块（2）发出的有效命令的参数违反了约束条件。

4.根据权利要求3所述的机载系统，其中，所述监测模块（4）还被配置为当由所述任务控制模块（2）发出的所述命令被确定为无效时，重启所述任务控制模块（2）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机载系统，所述机载系统还包括健康状态传感器（46），其中，所述触发条件是所述健康状态传感器（46）已经检测到所述无人驾驶飞行器（10）上的错误或故障。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的机载系统，所述机载系统还包括飞行状态传感器（38），其中，所述触发条件是所述飞行状态传感器（38）已经检测到不安全飞行状况。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的机载系统，其中，所述触发条件是由所述任务控制模块（2）发出的有效命令的参数具有违反了约束条件的值，其中，所述参数是以下组中的一个：转弯率、爬升率、下降率、滚转率、俯仰率以及偏航率。

8. 根据权利要求1至4中任一项所述的机载系统，所述机载系统还包括：

多个飞行状态传感器（38）；以及

被连接成将关于对象的位置的数据发送到所述监测模块（4）的传感器（56），

其中，所述飞行管理系统（40）包括飞行器状态估计器，所述飞行器状态估计器接收来自所述飞行状态传感器（38）的数据并且将包括至少飞行器位置和速度的飞行器状态估计传送到所述监测模块（4），所述监测模块（4）还被配置为计算所述对象相对于所述无人驾驶飞行器（10）的位置，并且当对象相对于所述无人驾驶飞行器（10）的位置违反了距离约束条件时确定存在触发条件。

9.根据权利要求8所述的机载系统，其中，所述传感器包括被连接成向所述监测模块（4）传送关于所述对象的接近的数据的对象接近传感器（56）。

10.根据权利要求9所述的机载系统，其中，所述距离约束条件是从所述无人驾驶飞行器（10）到所述对象的最小间隔距离。