[发明专利]一种直升机防撞告警系统及方法

说明书

本发明属于信号处理技术领域，公开了一种直升机防撞告警系统及方法，该系统包括：至少N个接收装置，W表示单向麦克风的主瓣方位宽度，N个接收装置安装于直升机机身上，且均匀分布于同一水平高度的不同方向上；每个接收装置包括处理器以及与处理器电连接的全向麦克风和单向麦克风，处理器与机舱内的报警器及飞行控制计算机分别电连接；每个接收装置中的单向麦克风的指向方向沿直升机机身表面法线方向朝外，相邻两个接收装置中的单向麦克风的指向角度之差小于或等于W；每个接收装置中的全向麦克风贴近直升机机身。本发明在降低成本的同时，能够对直升机周围存在的障碍物进行有效检测，且可靠性较高。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种利用直升机自身发出的噪音检测周围障碍物进行防撞告警的系统和方法。

背景技术

目前，直升机已大量应用于运输、医疗救助、火灾消防与救援、缉私缉毒、观光旅游、农业喷洒等领域，服务于国民经济的各个部门。但由于飞行员视野有限，同时直升机作业环境复杂多变，因此直升机和建筑、复杂山地的山坡、树木相撞的事故屡见不鲜，甚至常发生机毁人亡的惨剧。显然，研究探测直升机周边障碍物并提示飞行员进行规避的防撞系统和方法意义重大。

现有的直升机防撞系统和方法多采用毫米波雷达或超声波探测装置对直升机周围环境进行探测，当探测到障碍物后，即进行语音告警提示飞行员进行规避。然而，现有的此种防撞系统和方法需要毫米波雷达/超声波探测装置内的功率器件产生大功率电磁波/超声波信号，并由天线或换能器将所产生的大功率电磁波/超声波信号向直升机四周发射。一方面，天线或换能器发射电路中的功率器件普遍存在寿命短、可靠性差、价格昂贵的缺点，因此现有的此种防撞系统和方法会导致整个系统的维修周期短、可靠性差、价格高；另一方面，这种大功率的电磁波或超声波发射会对环境中的其它设备产生干扰，比如其它直升机的防撞系统、汽车雷达、工业无损探伤设备、医疗检测设备。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种直升机防撞告警系统及方法，能够克服已有系统和方法可靠性差、成本较高的缺陷，在降低成本的同时，能够对直升机周围存在的障碍物进行有效检测，且可靠性较高。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种直升机防撞告警系统，包括：至少N个接收装置；

每个接收装置包括处理器以及与处理器电连接的全向麦克风和单向麦克风，处理器与机舱内的报警器及飞行控制计算机分别电连接；其中，W表示单向麦克风的主瓣方位宽度；

N个接收装置安装于直升机机身上，且均匀分布于同一水平高度的不同方向上；其中，每个接收装置中的单向麦克风的指向方向沿直升机机身表面法线方向朝外，相邻两个接收装置中的单向麦克风的指向角度之差小于或等于W；每个接收装置中的全向麦克风贴近直升机机身；

全向麦克风，用于接收直升机自身发出的噪音信号，并向与其相连的处理器发送噪音信号；

单向麦克风，用于接收其覆盖区域内的声波信号，并向与其相连的处理器发送声波信号；

处理器，用于接收全向麦克风发送的噪音信号以及单向麦克风发送的声波信号，根据噪音信号及声波信号检测是否有障碍物，并在检测到障碍物后向报警器发送告警信号进行告警。

第二方面，提供一种直升机防撞告警方法，应用于第一方面所述的直升机防撞告警系统，包括以下步骤：

步骤1，处理器获取旋翼转速和旋翼叶片数，并根据旋翼转速和旋翼叶片数计算得到桨叶周期；

步骤2，处理器接收与其相连的全向麦克风发送的噪音信号，并利用噪音信号对桨叶周期进行校正，得到校正后的桨叶周期；