[實用新型]無人機機載發射機故障預測系統

有效

• 申請號: 201620604948.2
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN206341222U
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 李小民;楊森;董海瑞;杜占龍;趙月飛;毛瓊;劉新海
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍械工程學院
• 主分類號: H04B17/17
• 分類號: H04B17/17;H04B17/18;H04B17/19
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所13120
• 代理人: 申超平

技術領域

本實用新型涉及無人機故障預測技術領域，特別是涉及一種無人機機載發射機無人機故障預測系統。

背景技術

無人機的無線電數據鏈分系統(簡稱數據鏈系統)，作為無人機裝備的重要組成部分，是連接地面操作人員與無人機的橋梁。作為數據鏈系統的關鍵部件，機載發射機完成相關指令與信息的調制與發射任務，其健康狀態如何，是否存在故障隱患，是無人機執行任務前需要重點解決的問題。而目前對機載發射機健康狀態的預測方法還不夠精確和完善。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種預測結果較為精確的無人機機載發射機故障預測系統。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：一種無人機機載發射機故障預測系統，包括故障信號生成模塊、信號采集模塊、通信模塊和故障預測模塊；其中：

所述故障信號生成模塊，用于根據預設故障類型和故障程度，生成基于機載發射機的故障響應信號；所述故障信號生成模塊又稱故障注入樣機，能夠設置的故障部件涵蓋機載發射機中所有的組成模塊，故障部件包括晶振、電容、放大器、電壓轉換單元、調制電路單元、環路濾波器、電壓轉換單元、帶通濾波器和本振單元；

所述信號采集模塊，用于接收所述故障響應信號，并采集第一故障信號，以及將所述第一故障信號發送給所述通信模塊；所述第一故障信號包括功率信號、頻率信號和頻譜信號中的一種以上的信號；

所述通信模塊，用于將所述第一故障信號發送至所述故障預測模塊；

所述故障預測模塊，用于根據所述第一故障信號進行故障預測。

優選的，還包括激勵模塊；

所述激勵模塊，用于生成預設激勵信號，并發送給所述故障信號生成模塊。

優選的，所述激勵模塊包括波形發生器和直流穩壓電源；

所述波形發生器與所述故障信號生成模塊連接；

所述直流穩壓電源為所述故障信號生成模塊供電。

優選的，所述故障預測模塊包括特征參數提取單元和故障預測單元；

所述特征參數提取單元，用于在所述第一故障信號中提取特征參數，并發送給所述故障預測單元；所述特征參數包括峰值帶寬和/或相位噪聲值；

所述故障預測單元，用于根據所述特征參數進行故障預測。

優選的，所述信號采集模塊包括頻率計、功率計和頻譜儀中的一種以上；其中：

所述頻率計，用于在所述第一故障信號中采集頻率信號，并發送給所述通信模塊；

所述功率計，用于在所述第一故障信號中采集功率信號，并發送給所述通信模塊；

所述頻譜儀，用于在所述第一故障信號中采集頻譜信號，并發送給所述通信模塊。

優選的，還包括預測結果管理模塊；

所述預測結果管理模塊，用于將所述故障預測模塊產生的預測結果進行分類并存儲。

優選的，所述通信模塊包括USB接口、GBIP接口和RS232串口中的一種以上。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：上述無人機機載發射機故障預測系統，選取機載發射機作為故障預測技術的驗證對象，提取到第一故障信號后采集第一故障信號中的特征參數，并將采集到的特征參數送入故障預測方法中得出預測結論，從而實現機載發射機故障預測原理驗證全過程，故障預測虛警率和誤警率均較低，故障預測結果較為精確。

附圖說明

圖1是現有技術中機載發射機的結構示意圖；

圖2是本實用新型無人機機載發射機故障預測系統一個實施例的結構示意圖；

圖3是圖2中信號采集模塊的結構示意圖；

圖4是圖2中故障預測模塊的結構示意圖；

圖5是圖4中故障預測單元的結構示意圖；

圖6是圖2中激勵模塊的結構示意圖；

圖7是本實用新型無人機機載發射機故障預測系統的具體結構示意圖；

圖8是總參考時鐘頻率偏移故障時參考時鐘2輸出接口的頻率值；

圖9是總參考時鐘頻率偏移故障時中頻輸出接口的頻率值；

圖10是基于STSCKF的故障預測軟件運行界面；

圖11是調制電路故障時中頻輸出接口在Data＝0時的頻譜；

圖12是調制電路故障時中頻輸出接口在Data＝255時的頻譜；

圖13是調制電路故障時中頻輸出頻譜峰峰值帶寬；

圖14是基于ImSAP-ELM的故障預測軟件運行界面；

圖15是基于MPELM的故障預測軟件運行界面；