一种无人机综合健康管理系统转让专利

申请号 : CN202311649362.9

文献号 : CN117341976B

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发明人 : 梁旭

申请人 : 合肥德智航创科技有限公司

摘要 :

本发明涉及无人机综合健康管理领域,具体公开一种无人机综合健康管理系统,本发明通过获取无人机电源的历史故障信息,分析无人机电源历史故障对应的运行参数特征曲线和运行参数危险值,结合无人机电源的适宜运行参数和当次飞行的运行参数,综合分析无人机电源的健康状态评估系数,对无人机电源的健康状态进行全面深入的分析与评估,实现无人机电源健康状态的有效跟踪、监控和管理;获取无人机电源的运行参数变化速率和当次飞行无人机电源运行参数的常态值,结合无人机电源的使用寿命、已使用时长和维修次数,分析无人机电源的预估剩余寿命,提高无人机电源剩余寿命预测结果的准确性。

权利要求 :

1.一种无人机综合健康管理系统,其特征在于,包括:

电源运行参数第一异常系数分析模块:用于获取目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,其中运行参数包括输出电压、输出电流和温度,并获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的运行参数特征曲线,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第一异常系数;

电源运行参数第二异常系数分析模块:用于获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的运行参数危险值,结合目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第二异常系数;

电源运行参数第三异常系数分析模块:用于根据目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度,结合目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第三异常系数;

电源健康状态综合评估模块:用于根据目标无人机当次飞行过程中电源设备运行参数的第一异常系数、第二异常系数和第三异常系数,分析目标无人机电源设备的健康状态评估系数,并进行反馈;

电源剩余寿命预估分析模块:用于获取目标无人机电源设备的运行参数参考变化速率和目标无人机当次飞行中电源设备运行参数的常态值,分析目标无人机电源设备的第一参考剩余寿命,并获取目标无人机电源设备的使用寿命、已使用时长和维修次数,进一步得到目标无人机电源设备的预估剩余寿命,并进行反馈;

数据库:用于存储目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度。

2.根据权利要求1所述的一种无人机综合健康管理系统,其特征在于:所述电源运行参数第一异常系数分析模块的具体分析过程包括:按照预设的等时间间隔原则在目标无人机当次飞行过程中设置各采样时间点,通过传感器获取目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的输出电压、输出电流和温度,将其分别记为 ,表示第个采样时间点的编号, ;

根据目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的输出电压,绘制目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线;

同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流和温度的特征曲线;

获取目标无人机电源设备的历史故障信息,进一步得到目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压、输出电流和温度的特征曲线。

3.根据权利要求2所述的一种无人机综合健康管理系统,其特征在于:所述电源运行参数第一异常系数分析模块的具体分析过程还包括:将目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压特征曲线进行比对,得到目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压特征曲线的相似度;

通过分析公式 得到目标无人机当次飞行过程中电

源设备的输出电压第一异常系数 ,其中 表示预设的输出电压第一异常系数的修正因子,表示目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史第 次故障对应的输出电压特征曲线的相似度, , 表示预设的输出电压特征曲线相似度阈值;

同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第一异常系数和温度第一异常系数,将其分别记为 。

4.根据权利要求3所述的一种无人机综合健康管理系统,其特征在于:所述电源运行参数第二异常系数分析模块的具体分析过程包括:根据目标无人机电源设备的历史故障信息,获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的危险输出电压、危险输出电流和危险温度,将其分别记为 、 和 。

5.根据权利要求4所述的一种无人机综合健康管理系统,其特征在于:所述电源运行参数第二异常系数分析模块的具体分析过程还包括:通过分析公式 得到目标无

人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备输出电压的危险趋向系数 , 表示预设的电源设备输出电压与危险输出电压之间差值的阈值;

根据目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备输出电压的危险趋向系数,得到目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第二异常系数,将其记为 ;

同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第二异常系数和温度第二异常系数,将其分别记为 和 。

6.根据权利要求5所述的一种无人机综合健康管理系统,其特征在于:所述电源运行参数第三异常系数分析模块的具体分析过程为:提取数据库中存储的目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度,将其分别记为 ;

通过分析公式 得到

目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第三异常系数 ,其中 表示采样时间点的数量,表示自然常数, 表示预设的电源设备输出电压单位偏差对应的影响因子,表示目标无人机当次飞行过程中第 个采样时间点电源设备的输出电压, 表示目标无人机当次飞行过程中第 个采样时间点电源设备的输出电压;

同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第三异常系数,将其记为;

获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的温度第三异常系数,将其记为 。

7.根据权利要求6所述的一种无人机综合健康管理系统,其特征在于:所述电源健康状态综合评估模块的具体分析过程为:通过分析公式 得到目标无人机电源设备的输出电压符

合系数 ,其中 分别表示预设的输出电压第一异常系数、第二异常系数和第三异常系数的权值;

同理,获取目标无人机电源设备的输出电流和温度的符合系数,将其分别记为 ;

通过分析公式 得到目标无人机电源设备的健

康状态评估系数 ,其中 表示预设的电源设备的健康状态评估系数的修正因子,分别表示预设的电源设备的输出电压、输出电流和温度的权值,并将其反馈至目标无人机的远程监控终端。

8.根据权利要求1所述的一种无人机综合健康管理系统,其特征在于:所述电源剩余寿命预估分析模块的具体分析过程包括:获取目标无人机电源设备的历史运行信息,得到目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度稳定时对应的数值,将其记为目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度的常态值,并分别表示为 ,表示历史第 次运行的编号, ,并获取目标无人机电源设备历史各次运行与相邻下一次运行的间隔时长,将其记为 ;

通过分析公式 得到目标无人机电源设备历史各次运行的输出

电压下降速率 ,其中 表示目标无人机电源设备历史第 次运行时输出电压的常态值;

同理,获取目标无人机电源设备历史各次运行的输出电流下降速率,将其记为 ;

获取目标无人机电源设备历史各次运行的温度上升速率,将其记为 ;

根据目标无人机电源设备历史各次运行的输出电压下降速率,得到目标无人机电源设备的输出电压参考下降速率,将其记为 ;

同理,获取目标无人机电源设备的输出电流参考下降速率和温度参考上升速率,将其分别记为 ;

获取目标无人机当次飞行中电源设备的输出电压、输出电流和温度的常态值,将其分别记为 ;

通过分析公式 得到目标无人机电源设备的第一

参考剩余寿命 ,其中 分别表示预设的目标无人机电源设备能够正常工作对应的输出电压、输出电流和温度的限值, , , 。

9.根据权利要求8所述的一种无人机综合健康管理系统,其特征在于:所述电源剩余寿命预估分析模块的具体分析过程还包括:获取目标无人机电源设备的使用寿命和已使用时长,得到目标无人机电源设备的剩余使用时长,将其记为目标无人机电源设备的第二参考剩余寿命,并表示为 ;

获取目标无人机电源设备的维修次数,将其记为 ;

通过分析公式 得到目标无人机电源设备的预

估剩余寿命 , 分别表示预设的第一参考剩余寿命和第二参考剩余寿命的权值,, 分别表示预设的目标无人机电源设备的预估剩余寿命的修正量, 表示预设的单位维修次数对应的影响因子,并将其反馈至目标无人机的远程监控终端。

说明书 :

一种无人机综合健康管理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及无人机综合健康管理领域,涉及到一种无人机综合健康管理系统。

背景技术

[0002] 近年来,由于无人机执行任务的时间和距离都有所增加,在这种情况下,无人机的健康状态随时都可能发生变化,必须实时掌握无人机的健康状态,特别是当无人机健康状态恶化时,能够及时采取相应措施,才能使无人机更好地完成任务。因此,对无人机系统健康状态进行评估管理是必要的。其中,机载电源作为无人机的重要子系统,对无人机机载电源的健康状态进行监测管理具有现实意义。
[0003] 现有的无人机机载电源健康状态的监测管理方法,存在一些不足:第一方面,现有方法主要采用事后维修或定期维修的方式,其中事后维修仅在无人机电源出现故障后才进行维修保障,对于无人机电源这种价格昂贵的装备而言,事后维修成本较高;定期维修按照预先规定的维修周期,而忽略电源实际状态,可能出现维修过剩或维修不足等情况。
[0004] 第二方面,现有方法在评估无人机电源的健康状态时,通过将无人机电源设备的运行参数与设定的阈值或参考值进行比较,没有充分利用历史故障信息,将电源设备的运行状态与历史故障对应的运行状态进行基于特征分析的比对和寻求电源设备运行状态与历史故障运行状态的相似之处,进而无法对无人机电源设备健康状态的评估体系进行补充完善,使得无人机电源健康状态评估结果的可靠性不足。
[0005] 第三方面,现有方法在预测无人机电源设备剩余寿命时,主要依据无人机电源设备的标称使用寿命和已使用时长,进而得出结论,没有结合无人机电源设备运行参数的衰减速率情况进行综合性分析,进而使得无人机电源设备的预测剩余寿命与真实值相比,存在较大偏差。

发明内容

[0006] 针对上述问题,本发明提出了一种无人机综合健康管理系统,实现对无人机综合健康管理的功能。
[0007] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是:本发明提供一种无人机综合健康管理系统,包括:电源运行参数第一异常系数分析模块:用于获取目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,其中运行参数包括输出电压、输出电流和温度,并获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的运行参数特征曲线,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第一异常系数。
[0008] 电源运行参数第二异常系数分析模块:用于获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的运行参数危险值,结合目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第二异常系数。
[0009] 电源运行参数第三异常系数分析模块:用于根据目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度,结合目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第三异常系数。
[0010] 电源健康状态综合评估模块:用于根据目标无人机当次飞行过程中电源设备运行参数的第一异常系数、第二异常系数和第三异常系数,分析目标无人机电源设备的健康状态评估系数,并进行反馈。
[0011] 电源剩余寿命预估分析模块:用于获取目标无人机电源设备的运行参数参考变化速率和目标无人机当次飞行中电源设备运行参数的常态值,分析目标无人机电源设备的第一参考剩余寿命,并获取目标无人机电源设备的使用寿命、已使用时长和维修次数,进一步得到目标无人机电源设备的预估剩余寿命,并进行反馈。
[0012] 数据库:用于存储目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度。
[0013] 在上述实施例的基础上,所述电源运行参数第一异常系数分析模块的具体分析过程包括:按照预设的等时间间隔原则在目标无人机当次飞行过程中设置各采样时间点,通过传感器获取目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的输出电压、输出电流和温度,将其分别记为 ,表示第个采样时间点的编号, 。
[0014] 根据目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的输出电压,绘制目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线。
[0015] 同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流和温度的特征曲线。
[0016] 获取目标无人机电源设备的历史故障信息,进一步得到目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压、输出电流和温度的特征曲线。
[0017] 在上述实施例的基础上,所述电源运行参数第一异常系数分析模块的具体分析过程还包括:将目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压特征曲线进行比对,得到目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压特征曲线的相似度。
[0018] 通过分析公式 得到目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第一异常系数 ,其中 表示预设的输出电压第一异常系数的修正因子, 表示目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史第 次故障对应的输出电压特征曲线的相似度, , 表示预设的输出电压特征曲线相似度阈值。
[0019] 同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第一异常系数和温度第一异常系数,将其分别记为 。
[0020] 在上述实施例的基础上,所述电源运行参数第二异常系数分析模块的具体分析过程包括:根据目标无人机电源设备的历史故障信息,获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的危险输出电压、危险输出电流和危险温度,将其分别记为 、 和 。
[0021] 在上述实施例的基础上,所述电源运行参数第二异常系数分析模块的具体分析过程还包括:通过分析公式 得到目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备输出电压的危险趋向系数 , 表示预设的电源设备输出电压与危险输出电压之间差值的阈值。
[0022] 根据目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备输出电压的危险趋向系数,得到目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第二异常系数,将其记为 。
[0023] 同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第二异常系数和温度第二异常系数,将其分别记为 和 。
[0024] 在上述实施例的基础上,所述电源运行参数第三异常系数分析模块的具体分析过程为:提取数据库中存储的目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度,将其分别记为 。
[0025] 通过分析公式 得到
[0026] 目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第三异常系数 ,其中 表示采样时间点的数量,表示自然常数, 表示预设的电源设备输出电压单位偏差对应的影响因子, 表示目标无人机当次飞行过程中第 个采样时间点电源设备的输出电压, 表示目标无人机当次飞行过程中第 个采样时间点电源设备的输出电压。
[0027] 同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第三异常系数,将其记为 。
[0028] 获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的温度第三异常系数,将其记为 。
[0029] 在上述实施例的基础上,所述电源健康状态综合评估模块的具体分析过程为:通过分析公式 得到目标无人机电源设备的输出电压符合系数,其中 分别表示预设的输出电压第一异常系数、第二异常系数和第三异常系数的权值。
[0030] 同理,获取目标无人机电源设备的输出电流和温度的符合系数,将其分别记为。
[0031] 通过分析公式 得到目标无人机电源设备的健康状态评估系数 ,其中 表示预设的电源设备的健康状态评估系数的修正因子,分别表示预设的电源设备的输出电压、输出电流和温度的权值,并将其反馈至目标无人机的远程监控终端。
[0032] 在上述实施例的基础上,所述电源剩余寿命预估分析模块的具体分析过程包括:获取目标无人机电源设备的历史运行信息,得到目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度稳定时对应的数值,将其记为目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度的常态值,并分别表示为 ,表示历史第 次运行的编号, ,并获取目标无人机电源设备历史各次运行与相邻下一次运行的间隔时长,将其记为 。
[0033] 通过分析公式 得到目标无人机电源设备历史各次运行的输出电压下降速率 ,其中 表示目标无人机电源设备历史第 次运行时输出电压的常态值。
[0034] 同理,获取目标无人机电源设备历史各次运行的输出电流下降速率,将其记为 。
[0035] 获取目标无人机电源设备历史各次运行的温度上升速率,将其记为 。
[0036] 根据目标无人机电源设备历史各次运行的输出电压下降速率,得到目标无人机电源设备的输出电压参考下降速率,将其记为 。
[0037] 同理,获取目标无人机电源设备的输出电流参考下降速率和温度参考上升速率,将其分别记为 。
[0038] 获取目标无人机当次飞行中电源设备的输出电压、输出电流和温度的常态值,将其分别记为 。
[0039] 通过分析公式 得到目标无人机电源设备的第一参考剩余寿命 ,其中 分别表示预设的目标无人机电源设备能够正常工作对应的输出电压、输出电流和温度的限值, , , 。
[0040] 在上述实施例的基础上,所述电源剩余寿命预估分析模块的具体分析过程还包括:获取目标无人机电源设备的使用寿命和已使用时长,得到目标无人机电源设备的剩余使用时长,将其记为目标无人机电源设备的第二参考剩余寿命,并表示为 。
[0041] 获取目标无人机电源设备的维修次数,将其记为 。
[0042] 通过分析公式 得到目标无人机电源设备的预估剩余寿命 , 分别表示预设的第一参考剩余寿命和第二参考剩余寿命的权值, , 分别表示预设的目标无人机电源设备的预估剩余寿命的修正量, 表示预设的单位维修次数对应的影响因子,并将其反馈至目标无人机的远程监控终端。
[0043] 相对于现有技术,本发明所述的一种无人机综合健康管理系统以下有益效果:1.本发明通过实时采集当次飞行过程中无人机电源设备的运行信息,对无人机电源设备的健康状态进行全面深入的分析与评估,实现无人机电源设备健康状态的有效跟踪、监控和管理,进而能够对无人机电源设备进行事前维修和视情维修,有利于提早采取措施,降低维修成本。
[0044] 2.本发明通过获取无人机电源的历史故障信息,分析无人机电源历史故障对应的运行参数特征曲线和运行参数危险值,结合无人机电源的适宜运行参数和当次飞行过程的运行参数,综合分析无人机电源的健康状态评估系数,对无人机电源的健康状态进行全面深入的分析与评估,进而完善无人机电源健康状态的评估体系,提高无人机电源健康状态评估结果的可靠性,从而实现无人机电源健康状态的有效跟踪、监控和管理。
[0045] 3.本发明通过获取无人机电源的运行参数参考变化速率和当次飞行中无人机电源运行参数的常态值,结合无人机电源的使用寿命、已使用时长和维修次数,分析无人机电源的预估剩余寿命,从多个维度对无人机电源的剩余寿命进行深入分析评估,进而提高无人机电源剩余寿命预测结果的准确性,减少误差。

附图说明

[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047] 图1为本发明的系统模块连接图。

具体实施方式

[0048] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0049] 请参阅图1所示,本发明提供一种无人机综合健康管理系统,包括电源运行参数第一异常系数分析模块、电源运行参数第二异常系数分析模块、电源运行参数第三异常系数分析模块、电源健康状态综合评估模块、电源剩余寿命预估分析模块和数据库。
[0050] 所述电源健康状态综合评估模块分别与电源运行参数第一异常系数分析模块、电源运行参数第二异常系数分析模块和电源运行参数第三异常系数分析模块连接,电源剩余寿命预估分析模块与电源健康状态综合评估模块连接,数据库与电源运行参数第三异常系数分析模块连接。
[0051] 所述电源运行参数第一异常系数分析模块用于获取目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,其中运行参数包括输出电压、输出电流和温度,并获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的运行参数特征曲线,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第一异常系数。
[0052] 进一步地,所述电源运行参数第一异常系数分析模块的具体分析过程包括:按照预设的等时间间隔原则在目标无人机当次飞行过程中设置各采样时间点,通过传感器获取目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的输出电压、输出电流和温度,将其分别记为 ,表示第个采样时间点的编号, 。
[0053] 根据目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的输出电压,绘制目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线。
[0054] 作为一种优选方案,绘制目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线,具体方法为:以采样时间点为自变量、以输出电压为因变量建立坐标系,根据目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的输出电压,在坐标系中标出对应的数据点,利用数学模型建立方法,绘制目标无人机当次飞行过程中电源设备输出电压随时间变化的曲线,将其记为目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线。
[0055] 同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流和温度的特征曲线。
[0056] 获取目标无人机电源设备的历史故障信息,进一步得到目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压、输出电流和温度的特征曲线。
[0057] 作为一种优选方案,获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压、输出电流和温度的特征曲线,具体方法为:获取目标无人机电源设备的历史故障信息,得到目标无人机电源设备历史各次故障时电源设备从启动至故障过程的输出电压信息、输出电流信息和温度信息,进一步得到目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压、输出电流和温度的特征曲线。
[0058] 在另一个具体实施例中,目标无人机的电源设备为目标无人机的电源系统。
[0059] 作为一种优选方案,可以通过电压表、电流表和温度传感器获取目标无人机的电源设备的输出电压、输出电流和温度。
[0060] 作为一种优选方案,目标无人机电源设备的温度指电源设备表面的温度,可以在电源设备表面布设各检测点,以电源设备表面检测点的最高温度作为电源设备的温度。
[0061] 进一步地,所述电源运行参数第一异常系数分析模块的具体分析过程还包括:将目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压特征曲线进行比对,得到目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史各次故障对应的输出电压特征曲线的相似度。
[0062] 作为一种优选方案,输出电压特征曲线的相似度是指输出电压特征曲线的线条形状的相似度。
[0063] 通过分析公式 得到目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第一异常系数 ,其中 表示预设的输出电压第一异常系数的修正因子, 表示目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压特征曲线与目标无人机电源设备历史第 次故障对应的输出电压特征曲线的相似度, , 表示预设的输出电压特征曲线相似度阈值。
[0064] 同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第一异常系数和温度第一异常系数,将其分别记为 。
[0065] 电源运行参数第二异常系数分析模块:用于获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的运行参数危险值,结合目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第二异常系数。
[0066] 进一步地,所述电源运行参数第二异常系数分析模块的具体分析过程包括:根据目标无人机电源设备的历史故障信息,获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的危险输出电压、危险输出电流和危险温度,将其分别记为 、 和 。
[0067] 作为一种优选方案,获取目标无人机电源设备历史各次故障对应的危险输出电压、危险输出电流和危险温度,具体方法为:根据目标无人机电源设备的历史故障信息,得到目标无人机电源设备历史各次故障时电源设备故障前最后检测到的输出电压、输出电流和温度,将其分别记为目标无人机电源设备历史各次故障对应的危险输出电压、危险输出电流和危险温度。
[0068] 进一步地,所述电源运行参数第二异常系数分析模块的具体分析过程还包括:通过分析公式 得到目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备输出电压的危险趋向系数 , 表示预设的电源设备输出电压与危险输出电压之间差值的阈值。
[0069] 根据目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备输出电压的危险趋向系数,得到目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第二异常系数,将其记为 。
[0070] 同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第二异常系数和温度第二异常系数,将其分别记为 和 。
[0071] 作为一种优选方案,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第二异常系数,具体方法为:将目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备输出电压的危险趋向系数进行相互比较,得到目标无人机当次飞行过程中采样时间点电源设备输出电压的最大危险趋向系数,将其记为目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第二异常系数。
[0072] 所述电源运行参数第三异常系数分析模块用于根据目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度,结合目标无人机当次飞行过程中各采样时间点电源设备的运行参数,分析目标无人机当次飞行过程中电源设备的运行参数第三异常系数。
[0073] 进一步地,所述电源运行参数第三异常系数分析模块的具体分析过程为:提取数据库中存储的目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度,将其分别记为 。
[0074] 通过分析公式 得到
[0075] 目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电压第三异常系数 ,其中 表示采样时间点的数量,表示自然常数, 表示预设的电源设备输出电压单位偏差对应的影响因子, 表示目标无人机当次飞行过程中第 个采样时间点电源设备的输出电压, 表示目标无人机当次飞行过程中第 个采样时间点电源设备的输出电压。
[0076] 同理,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的输出电流第三异常系数,将其记为 。
[0077] 获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的温度第三异常系数,将其记为 。
[0078] 作为一种优选方案,获取目标无人机当次飞行过程中电源设备的温度第三异常系数,具体方法为:通过分析公式 得到
[0079] 目标无人机当次飞行过程中电源设备的温度第三异常系数 ,其中 表示预设的电源设备的温度的偏差阈值, 表示目标无人机当次飞行过程中第 个采样时间点电源设备的温度, 表示目标无人机当次飞行过程中第 个采样时间点电源设备的温度。
[0080] 所述电源健康状态综合评估模块用于根据目标无人机当次飞行过程中电源设备运行参数的第一异常系数、第二异常系数和第三异常系数,分析目标无人机电源设备的健康状态评估系数,并进行反馈。
[0081] 进一步地,所述电源健康状态综合评估模块的具体分析过程为:通过分析公式得到目标无人机电源设备的输出电压符合系数 ,其中分别表示预设的输出电压第一异常系数、第二异常系数和第三异常系数的权值。
[0082] 同理,获取目标无人机电源设备的输出电流和温度的符合系数,将其分别记为。
[0083] 通过分析公式 得到目标无人机电源设备的健康状态评估系数 ,其中 表示预设的电源设备的健康状态评估系数的修正因子,分别表示预设的电源设备的输出电压、输出电流和温度的权值,并将其反馈至目标无人机的远程监控终端。
[0084] 需要说明的是,本发明通过获取无人机电源的历史故障信息,分析无人机电源历史故障对应的运行参数特征曲线和运行参数危险值,结合无人机电源的适宜运行参数和当次飞行过程的运行参数,综合分析无人机电源的健康状态评估系数,对无人机电源的健康状态进行全面深入的分析与评估,进而完善无人机电源健康状态的评估体系,提高无人机电源健康状态评估结果的可靠性,从而实现无人机电源健康状态的有效跟踪、监控和管理。
[0085] 需要说明的是,本发明通过实时采集当次飞行过程中无人机电源设备的运行信息,对无人机电源设备的健康状态进行全面深入的分析与评估,实现无人机电源设备健康状态的有效跟踪、监控和管理,进而能够对无人机电源设备进行事前维修和视情维修,有利于提早采取措施,降低维修成本。
[0086] 所述电源剩余寿命预估分析模块用于获取目标无人机电源设备的运行参数参考变化速率和目标无人机当次飞行中电源设备运行参数的常态值,分析目标无人机电源设备的第一参考剩余寿命,并获取目标无人机电源设备的使用寿命、已使用时长和维修次数,进一步得到目标无人机电源设备的预估剩余寿命,并进行反馈。
[0087] 进一步地,所述电源剩余寿命预估分析模块的具体分析过程包括:获取目标无人机电源设备的历史运行信息,得到目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度稳定时对应的数值,将其记为目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度的常态值,并分别表示为 ,表示历史第 次运行的编号,,并获取目标无人机电源设备历史各次运行与相邻下一次运行的间隔时长,将其记为 。
[0088] 通过分析公式 得到目标无人机电源设备历史各次运行的输出电压下降速率 ,其中 表示目标无人机电源设备历史第 次运行时输出电压的常态值。
[0089] 同理,获取目标无人机电源设备历史各次运行的输出电流下降速率,将其记为 。
[0090] 获取目标无人机电源设备历史各次运行的温度上升速率,将其记为 。
[0091] 作为一种优选方案,获取目标无人机电源设备历史各次运行的温度上升速率,具体方法为:通过分析公式 得到目标无人机电源设备历史各次运行的温度上升速率 ,其中 表示目标无人机电源设备历史第 次运行时温度的常态值。
[0092] 根据目标无人机电源设备历史各次运行的输出电压下降速率,得到目标无人机电源设备的输出电压参考下降速率,将其记为 。
[0093] 作为一种优选方案,获取目标无人机电源设备的输出电压参考下降速率,具体方法为:将目标无人机电源设备历史各次运行的输出电压下降速率进行相互比较,得到目标无人机电源设备历史运行的输出电压下降速率的众数,将其记为目标无人机电源设备的输出电压参考下降速率。
[0094] 同理,获取目标无人机电源设备的输出电流参考下降速率和温度参考上升速率,将其分别记为 。
[0095] 获取目标无人机当次飞行中电源设备的输出电压、输出电流和温度的常态值,将其分别记为 。
[0096] 通过分析公式 得到目标无人机电源设备的第一参考剩余寿命 ,其中 分别表示预设的目标无人机电源设备能够正常工作对应的输出电压、输出电流和温度的限值, , , 。
[0097] 作为一种优选方案,目标无人机电源设备的历史运行信息即目标无人机历史飞行时电源设备的运行信息。
[0098] 作为一种优选方案,获取目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度稳定时对应的数值,具体方法为:以获取目标无人机电源设备历史某次运行时输出电压稳定时对应的数值为例:获取目标无人机电源设备历史该次运行中各时刻的输出电压,进一步获取首次出现相邻两个时刻输出电压的差值属于设定的输出电压允许波动范围对应的两个时刻,将其分别记为第一标记时刻和第二标记时刻,将第一标记时刻和第二标记时刻的输出电压进行平均值计算,得到目标无人机电源设备历史该次运行时输出电压稳定时对应的数值,进而得到目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度稳定时对应的数值。
[0099] 作为一种优选方案,目标无人机电源设备历史第 次运行与相邻下一次运行的间隔时长为目标无人机电源设备历史第 次运行与当前运行的间隔时长。
[0100] 作为一种优选方案,获取目标无人机当次飞行中电源设备的输出电压、输出电流和温度的常态值的方法与获取目标无人机电源设备历史各次运行时输出电压、输出电流和温度的常态值的方法,原理相同。
[0101] 进一步地,所述电源剩余寿命预估分析模块的具体分析过程还包括:获取目标无人机电源设备的使用寿命和已使用时长,得到目标无人机电源设备的剩余使用时长,将其记为目标无人机电源设备的第二参考剩余寿命,并表示为 。
[0102] 获取目标无人机电源设备的维修次数,将其记为 。
[0103] 通过分析公式 得到目标无人机电源设备的预估剩余寿命 , 分别表示预设的第一参考剩余寿命和第二参考剩余寿命的权值, , 分别表示预设的目标无人机电源设备的预估剩余寿命的修正量, 表示预设的单位维修次数对应的影响因子,并将其反馈至目标无人机的远程监控终端。
[0104] 需要说明的是,本发明通过获取无人机电源的运行参数参考变化速率和当次飞行中无人机电源运行参数的常态值,结合无人机电源的使用寿命、已使用时长和维修次数,分析无人机电源的预估剩余寿命,从多个维度对无人机电源的剩余寿命进行深入分析评估,进而提高无人机电源剩余寿命预测结果的准确性,减少误差。
[0105] 所述数据库用于存储目标无人机电源设备的适宜输出电压、适宜输出电流和预警温度。
[0106] 以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。