[发明专利]用于监控无人机飞行的飞行监控系统和方法

说明书

一种飞行监控系统，包括第一组和第二组飞行状态检测传感器，第一组包括：提供第一类测量结果的第一类传感器A1和提供第二类测量结果的第二类传感器A2，第二组包括：提供第一类测量结果的第一类传感器B1和提供第二类测量结果的第二类传感器B2。飞行监控系统还包括：控制模块，执行以下操作：将A1和B1的第一类测量结果之间的差值与第一预定阈值比较；如果差值大于该阈值，判定第一类传感器的第一类传感器数据是不明确的；根据第二类测量结果，选择A1和B1的第一类测量结果中的一个作为第一类传感器数据的数值，从而确定第一类传感器数据的数值，并在选择之后将第一类传感器数据设置成明确的。

技术领域

本申请大体涉及无人机，更具体地说，涉及用于无人机(UAV)的飞行监控和控制系统。

背景技术

飞行控制系统是无人机(UAV)等飞行器的重要部件，其可以搭载有特定的飞行控制算法，以控制飞行器的飞行，例如，飞行控制系统可以收集飞行状态的特定参数、计算导航路径、控制飞行、诊断和处理机器故障和紧急状况等。

在现有技术中，如果UAV只有一组传感器，外部干扰或内部故障很容易造成传感器失灵，从而使得系统的鲁棒性较差。

为了改善飞行控制，一些UAV会使用三余度的飞行控制系统。这类飞行控制系统具有能够独立监控UAV飞行状态的三组检测飞行状态的传感器。当三组传感器中的一组发生故障，另两组仍然能够正常工作来提供飞行状态的测量结果，从而改善系统的可靠性。然而，三余度飞行控制系统需要更多的UAV空间和复杂的设计，这增加了UAV的重量、大小和成本。

发明内容

本申请的一个目的在于，提供一种结构简单且可靠性高的飞行监控系统。具体而言，提出的方案使用两组不同的传感器。通过各种传感器直接或间接地探测一些共同的参数(例如，速度)，并且，通过利用这些共同的参数，特定的传感器数据可以通过参考其它类型的传感器数据而被验证。

在本申请的第一方面，公开了一种用于无人机的飞行监控系统。所述飞行监控系统包括：第一组飞行状态检测传感器(A1、A2、……)，其包括：第一类传感器A1，用于提供第一类测量结果，和第二类传感器A2，用于提供第二类测量结果；第二组飞行状态检测传感器(B1、B2、……)，其包括：第一类传感器B1，用于提供第一类测量结果，和第二类传感器B2，用于提供第二类测量结果。所述飞行监控系统还包括：控制模块，其被耦接至所述第一和第二组飞行状态检测传感器，以从中接收所述测量结果，其中所述控制模块被配置成执行以下操作：将来自所述第一类传感器A1和第一类传感器B1的所述第一类测量结果之间的差值与第一预定阈值进行比较；如果所述差值大于所述第一预定阈值，则判定所述第一类传感器的第一类传感器数据是不明确的；并且根据所述第二类测量结果，选择来自所述第一类传感器A1和第一类传感器B1的所述第一类测量结果中的一个作为所述第一类传感器数据的数值，从而确定所述第一类传感器数据的数值，并且在所述选择之后将所述第一类传感器数据设置成明确的。

在本申请的第二方面，公开了一种用于监控无人机(UAV)飞行的方法。该方法包括：使用第一组飞行状态检测传感器(A1、A2、……)检测所述无人机的飞行状态，所述第一组飞行状态检测传感器包括第一类传感器A1和第二类传感器A2，其中所述第一类传感器A1提供第一类测量结果，所述第二类传感器A2提供第二类测量结果；使用第二组飞行状态检测传感器(B1、B2、……)检测所述无人机的飞行状态，所述第二组飞行状态检测传感器包括第一类传感器B1和第二类传感器B2，其中所述第一类传感器B1提供第一类测量结果，所述第二类传感器B2提供第二类测量结果；将来自所述第一类传感器A1和第一类传感器B1的所述第一类测量结果之间的差值与第一预定阈值进行比较；如果所述差值大于所述第一预定阈值，则判定所述第一类传感器的第一类传感器数据是不明确的；并且根据所述第二类测量结果，选择来自所述第一类传感器A1和第一类传感器B1的所述第一类测量结果中的一个作为所述第一类传感器数据的数值，从而确定所述第一类传感器数据的数值，并且在所述选择之后将所述第一类传感器数据设置成明确的。