[發明專利]一種無人機機載健康管理監測系統

有效

• 申請號: 201611139514.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106741987B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 單建兵;房紅征;任帥;熊毅;楊立杰;周靜;董云帆;劉勇;李蕊;王浩
• 申請（專利權）人: 北京航天測控技術有限公司
• 主分類號: B64D45/00
• 分類號: B64D45/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;陳琳琳

1.一種無人機機載健康管理監測系統，所述系統包括：振動傳感器、噪聲傳感器、壓力傳感器、轉速傳感器、嵌入式控制主機模塊(1)、同步數據采集模塊(2)、轉速測量采集模塊(3)和固態硬盤(5)；其特征在于，

所述振動傳感器，用于采集無人機的振動信號；

所述噪聲傳感器，用于采集無人機的噪聲信號；

所述壓力傳感器，用于采集無人機的壓力信號；

所述轉速傳感器，用于采集無人機的轉速信號；

所述同步數據采集模塊(2)，用于采集所述振動傳感器、噪聲傳感器、壓力傳感器發送的振動、噪聲和壓力信號；并發送給嵌入式控制主機模塊(1)；

所述轉速測量采集模塊(3)，用于采集所述轉速傳感器發送的轉速信號；并發送給嵌入式控制主機模塊(1)；

所述嵌入式控制主機模塊(1)，用于接收所述同步數據采集模塊(2)和轉速測量采集模塊(3)發送的數據，實現對無人機健康狀態的分析診斷、性能評估，形成報警信息和關鍵健康信息；并將信息發送給無人機的飛控系統；

所述固態硬盤(5)，用于存儲所述同步數據采集模塊(2)和轉速測量采集模塊(3)采集的數據、所述嵌入式控制主機模塊(1)處理后的數據信息。

2.根據權利要求1所述的無人機機載健康管理監測系統，其特征在于，所述系統還包括：電源模塊(4)，用于為整個系統提供供電電源，通過對外電源接口連接+24V進行電源電壓變換。

3.根據權利要求1或2所述的無人機機載健康管理監測系統，其特征在于，所述嵌入式控制主機模塊(1)包括：采樣數據處理單元(11)、數據信息記錄單元(12)、健康狀態分析單元(13)和通訊交互處理單元(14)；

所述采樣數據處理單元(11)，用于實現對采集原始數據的關鍵特征參數提取；

所述數據信息記錄單元(12)，用于實現對采集處理后數據的記錄；并發送到固態硬盤(5)進行保存；

所述健康狀態分析單元(13)，用于以經過預處理的采集參數數據和信息配置結果作為輸入和條件，加載預測模型，生成預測結果；同時，對預測結果進行報警，生成維護建議；

所述通訊交互處理單元(14)，用于通過RS422通訊接口實現本系統和無人機飛控系統的信息交互，接收飛控系統程序調度指令和向飛控系統發送關鍵健康數據信息。

4.根據權利要求3所述的無人機機載健康管理監測系統，其特征在于，所述健康狀態分析單元(13)包括監測判讀子單元、趨勢分析子單元和剩余壽命預測子單元；

所述監測判讀子單元，用于對采集的無人機數據進行各種參數的監視，監視參數包括測試參數、狀態參數、設備狀態參數以及數值特征；當出現參數超至預警門限時，進行超限報警；

趨勢分析子單元，用于將經過預處理后的參數歷史數據和實時接收的數據輸入預測模型，得到無人機的性能衰減趨勢；用于確定無人機各部件的當前狀態，對其是否進入故障潛伏期進行評判，實現故障失效的預測；

所述剩余壽命預測子單元，用于根據無人機的主旋翼、尾槳、皮帶輪、燃油和發動機關鍵部件工作中獲取的失效數據，分析關鍵部件的失效規律，通過實時檢測信號特征估計關鍵部件的剩余壽命。

5.根據權利要求3所述的無人機機載健康管理監測系統，其特征在于，所述預測模型為功率譜分析模型或加速度包絡模型。

6.根據權利要求4所述的無人機機載健康管理監測系統，其特征在于，所述預測模型為功率譜分析模型或加速度包絡模型。