[發明專利]無人駕駛飛行器飛行控制系統

有效

• 申請號: 201710148923.5
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN107219856B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: M·蘭加拉詹
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;楊薇

1.一種用于無人駕駛飛行器（10）的自主操作的機載系統，所述機載系統包括：

所述無人駕駛飛行器上機載的飛行管理系統（40），所述飛行管理系統（40）被配置為控制所述無人駕駛飛行器（10）的飛行；

所述無人駕駛飛行器上機載的任務控制模塊（2），所述任務控制模塊（2）被配置為通過發送尋址到所述飛行管理系統（40）的用于引導所述無人駕駛飛行器（10）在任務模式中執行任務的命令來管理所述任務；

所述無人駕駛飛行器上機載的安全模塊（8），所述安全模塊（8）被配置為發送尋址到所述飛行管理系統（40）的用于引導所述無人駕駛飛行器（10）在安全模式下繼續安全地飛行的命令，所述安全模式被設計成確保所述無人駕駛飛行器（10）的恢復；

所述無人駕駛飛行器上機載的通信控制組件（6），所述通信控制組件（6）能夠在任務狀態與安全狀態之間切換，在所述任務狀態中，所述飛行管理系統（40）接收來自所述任務控制模塊（2）的命令的傳送，在所述安全狀態中，所述飛行管理系統（40）接收來自所述安全模塊（8）的命令的傳送；以及

所述無人駕駛飛行器上機載的監測模塊（4），所述監測模塊（4）被配置為確定是否存在使從所述任務模式到所述安全模式的模式改變有必要的觸發條件，并且當所述觸發條件存在時使所述通信控制組件（6）從所述任務狀態切換到所述安全狀態，

其中，所述飛行管理系統、所述任務控制模塊、所述安全模塊、所述通信控制組件和所述監測模塊全部位于所述無人駕駛飛行器上以實現所述無人駕駛飛行器的自主操作。

2.根據權利要求1所述的機載系統，其中，所述監測模塊（4）還被配置為在所述任務模塊（2）和飛行器的正常操作被恢復時，使所述通信控制組件（6）從所述安全狀態切換到所述任務狀態。

3.根據權利要求1所述的機載系統，其中，所述觸發條件是由所述任務控制模塊（2）發出的命令被確定為無效或者是由所述任務控制模塊（2）發出的有效命令的參數違反了約束條件。

4.根據權利要求3所述的機載系統，其中，所述監測模塊（4）還被配置為當由所述任務控制模塊（2）發出的所述命令被確定為無效時，重啟所述任務控制模塊（2）。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的機載系統，所述機載系統還包括健康狀態傳感器（46），其中，所述觸發條件是所述健康狀態傳感器（46）已經檢測到所述無人駕駛飛行器（10）上的錯誤或故障。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的機載系統，所述機載系統還包括飛行狀態傳感器（38），其中，所述觸發條件是所述飛行狀態傳感器（38）已經檢測到不安全飛行狀況。

7.根據權利要求1至2中任一項所述的機載系統，其中，所述觸發條件是由所述任務控制模塊（2）發出的有效命令的參數具有違反了約束條件的值，其中，所述參數是以下組中的一個：轉彎率、爬升率、下降率、滾轉率、俯仰率以及偏航率。

8. 根據權利要求1至4中任一項所述的機載系統，所述機載系統還包括：

多個飛行狀態傳感器（38）；以及

被連接成將關于對象的位置的數據發送到所述監測模塊（4）的傳感器（56），

其中，所述飛行管理系統（40）包括飛行器狀態估計器，所述飛行器狀態估計器接收來自所述飛行狀態傳感器（38）的數據并且將包括至少飛行器位置和速度的飛行器狀態估計傳送到所述監測模塊（4），所述監測模塊（4）還被配置為計算所述對象相對于所述無人駕駛飛行器（10）的位置，并且當對象相對于所述無人駕駛飛行器（10）的位置違反了距離約束條件時確定存在觸發條件。

9.根據權利要求8所述的機載系統，其中，所述傳感器包括被連接成向所述監測模塊（4）傳送關于所述對象的接近的數據的對象接近傳感器（56）。

10.根據權利要求9所述的機載系統，其中，所述距離約束條件是從所述無人駕駛飛行器（10）到所述對象的最小間隔距離。