[发明专利]一种四旋翼飞行器的遥控和伺服信号的监控方法

摘要

本发明公开了一种四旋翼飞行器的遥控和伺服信号的监控方法，它由遥控及伺服信号监控装置（1）对四路伺服信号及四路遥控信号进行分析处理，再发出伺服信号控制电子调速器进而控制飞行器的飞行动作；当受到外界突发强干扰或单向持续飞行导致进入信号干扰区或相关器件发生故障等原因引起遥控信号丢失、伺服变化突然加剧，伺服信号丢失等故障瞬时发生时，遥控及伺服信号监控装置能实时发出校正的伺服信号，使飞行器继续飞行至恢复正常飞行；而当遥控信号丢失、伺服变化突然加剧，伺服信号丢失等故障持续发生，可能导致坠机事故时，立即控制四旋翼飞行器返航或迫降，大幅减少坠机事故的发生，提高了四旋翼飞行器的可靠性和安全性。

主权项

一种四旋翼飞行器的遥控和伺服信号的监控方法，其作法是：飞行控制器（3）的四路伺服信号不直接发给四个电子调速器（4）、而是先送遥控及伺服信号监控装置（1）分析处理；遥控器（2）发送给飞行控制器（3）的四路遥控信号也同步送遥控及伺服信号监控装置（1）进行分析处理；遥控及伺服信号监控装置（1）对四路伺服信号及四路遥控信号进行分析处理的具体操作是：A、对当前的四路伺服信号和四路遥控信号进行计算、判定出四旋翼飞行器的当前飞行状态，并根据当前飞行状态进行以下B‑F步的控制操作；同时将判定出的飞行状态和当前的四路伺服信号和四路遥控信号对应记录在航迹数据库中；B、如判定出的当前飞行状态不属于以下C‑F步骤中的任何一种故障状态，则遥控及伺服信号监控装置直接将当前的四路伺服信号传送给相应的四个电子调速器（4），四个电子调速器（4）据以控制四个旋翼的电机的转速，实现四旋翼飞行器的正常遥控飞行；C、如判定出的当前飞行状态属于伺服信号脉宽过窄的故障状态，即遥控及伺服信号监控装置采集到的当前伺服信号的脉宽小于设定的相对于前次脉宽的最小变化值；则当前输出给对应电子调速器（4）的该路伺服信号的脉宽为设定的前次脉宽的最小变化值；从而实现四旋翼飞行器的伺服脉宽过窄的校正遥控飞行；D、如判定出的当前飞行状态属于伺服信号脉宽过宽的故障状态，即遥控及伺服信号监控装置采集到的当前伺服信号的脉宽大于设定的相对于前次脉宽的最大变化值；则当前输出给对应电子调速器（4）的该路伺服信号的脉宽为设定的相对于前次脉宽的最大变化值；实现四旋翼飞行器的伺服脉宽过宽的校正遥控飞行；E、如判定出的当前飞行状态属于遥控信号丢失的故障状态，即遥控及伺服信号监控装置在设定的最大采集时间内，未采集到一路或多路遥控信号；伺服信号的遥控及伺服信号监控装置则查询航迹数据库中前一段的飞行状态；如前三个控制周期内的飞行状态不是朝着同一方向飞行，则启动迫降模式：即向四个电子调速器输出垂直降落的伺服信号，使四旋翼飞行器垂直降落；如前三个控制周期内的飞行状态均是朝着同一方向飞行，则启动返航模式：即向四个电子调速器输出反方向飞行的伺服信号，使四旋翼飞行器返航；在返航三秒后，遥控及伺服信号监控装置如仍判定出当前飞行状态属于遥控信号丢失的故障状态，则启动迫降模式；否则，恢复四旋翼飞行器的正常遥控飞行；F、如判定出的当前飞行状态属于伺服信号丢失的故障状态，即遥控及伺服信号监控装置在设定的最大采集时间内，只采集到三路伺服信号；遥控及伺服信号监控装置则根据当前的四路遥控信号以及采集到的三路伺服信号，在航迹数据库中找出最匹配的未采集到的伺服信号的值替换该路伺服信号，据以控制四个旋翼的电机的转速，实现四旋翼飞行器的遥控飞行；如持续七秒后飞行状态仍处于伺服信号丢失的故障状态，则启动迫降模式：即向四个电子调速器输出垂直降落的伺服信号，使四旋翼飞行器垂直降落；否则，恢复四旋翼飞行器的正常遥控飞行。