航空器的上电管理系统及上电管理方法

技术领域

本发明涉及航空器技术领域，尤其涉及一种航空器的上电管理系统及上电管理方法。

背景技术

目前智能航空器上的上电方式，主要有以下不足：

1)机械按键繁多，需要一个一个拨动按键上电；

2)各部件独立工作，需要专业识别；

3)故障识别需要专业人员各个部件查找，繁琐且容易遗漏。

发明内容

为此，本发明提供了一种航空器的上电管理系统及上电管理方法，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种航空器的上电管理系统，包括：中央集成控制单元，所述中央集成控制单元分别与功能系统、第一按键和第二按键连接；所述中央集成控制单元用于检测所述第一按键被按下后触发的第一信号；响应于所述第一信号，向所述功能系统发送第一指令；接收所述功能系统响应于所述第一指令进行自检后返回的状态信息；当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检正常时，激活第二按键；检测所述第二按键被按下后触发的第二信号；响应于所述第二信号，发出航空器的上电指令。

可选地，所述功能系统包括：

与所述航空器的驾驶相关的全部功能系统。

可选地，所述功能系统包括：

电调系统、电池管理系统、灯控系统、飞控系统、总线通信系统、摄像系统、空调系统和座舱系统。

可选地，所述电调系统用于自检时，具体用于：

所述电调系统的单片机检查单片机固件的功能模块运行状态；

所述电调系统的单片机检查接口电平信号；所述接口电平信号包括相连接的MOS电平信号和各个芯片的管脚信号；

所述电调系统的单片机向马达发出测试信号，根据采集的所述马达的状态数据，检查所述马达是否被正常驱动；

所述电调系统的单片机向所述中央集成控制单元反馈检查结果。

可选地，所述电池管理系统用于自检时，具体用于：

所述电池管理系统的单片机获取电池组的状态参数；

所述电池管理系统的单片机检查所述电池组的状态参数是否满足预设的飞行条件；

所述电池管理系统的单片机向所述中央集成控制单元反馈检查结果。

可选地，所述灯控系统用于自检时，具体用于：

所述灯控系统的单片机打开各个灯的开关；

所述灯控系统的单片机获取各个灯的光敏传感器的反馈信号；

所述灯控系统的单片机根据所述反馈信号检查各个灯的状态；

所述灯控系统的单片机向所述中央集成控制单元反馈检查结果。

可选地，所述飞控系统用于自检时，具体用于：

所述飞控系统运行检测代码库，并行执行多项功能的自检任务；

所述飞控系统根据预设的评估标准，对所述多项功能的自检任务分别反馈的问题进行分级处理和汇总评估，生成检查结果；

所述飞控系统向所述中央集成控制单元反馈检查结果。

可选地，所述总线通信系统用于自检时，具体用于：

所述总线通信系统的控制器芯片依次向位于总线网络的每个设备发出测试信号，以及检查每个设备的反馈信号；

所述总线通信系统向所述中央集成控制单元反馈检查结果。

可选地，所述摄像系统用于自检时，具体用于：

所述摄像系统的控制芯片开启摄像头；

所述摄像系统的控制芯片检查是否有摄像头画面生成；

所述摄像系统的控制芯片向所述中央集成控制单元反馈检查结果。

可选地，所述空调系统用于自检时，具体用于：

所述空调系统的控制芯片打开空调；

所述空调系统的控制芯片检查空调的电机数据和制冷剂管道的传感数据；

所述空调系统的控制芯片向所述中央集成控制单元反馈检查结果。

可选地，所述座舱系统用于自检时，具体用于：

所述座舱系统的单片机检查安全带是否已经扣上，以及，检查舱门是否关闭；

所述座舱系统向所述中央集成控制单元反馈检查结果。

可选地，所述中央集成控制单元还用于：

当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检存在异常时，保持所述第二按键的锁定状态；所述第二按键处于锁定状态时，所述第二信号不会触发响应动作。

可选地，所述中央集成控制单元还用于：

当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检存在异常时，将异常数据返回给后台调度中心；

根据所述后台调度中心的指示进行处理。

可选地，所述中央集成控制单元还用于：

将所述功能系统的相关信息显示在机载显示屏。

可选地，所述第一按键为航空器的设备开关，所述第二按键为航空器的电力开关。

可选地，所述航空器的上电指令用于指示所述航空器的动力系统上电，或者，指示所述航空器的所有未上电的功能系统完成上电。

根据本发明的又一方面，提供了一种航空器的上电管理方法，包括：

检测第一按键被按下后触发的第一信号；

响应于所述第一信号，向航空器的功能系统发送第一指令；

接收所述功能系统响应于所述第一指令进行自检后返回的状态信息；

当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检正常时，激活第二按键；

检测所述第二按键被按下后触发的第二信号；

响应于所述第二信号，发出航空器的上电指令。

可选地，方法还包括：

当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检存在异常时，保持所述第二按键的锁定状态；所述第二按键处于锁定状态时，所述第二信号不会触发响应动作。

可选地，方法还包括：

当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检存在异常时，将异常数据返回给后台调度中心；

根据所述后台调度中心的指示进行处理。

可选地，方法还包括：

将所述功能系统的相关信息显示在机载显示屏。

可选地，所述功能系统包括：

与所述航空器的驾驶相关的全部功能系统。

可选地，所述功能系统，包括：

电调系统、电池管理系统、灯控系统、飞控系统、总线通信系统、摄像系统、空调系统和座舱系统。

可选地，所述航空器的上电指令用于指示所述航空器的动力系统上电，或者，指示所述航空器的所有未上电的功能系统完成上电。

根据本发明的又一方面，提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述的航空器的上电管理方法。

根据本发明的又一方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行以实现上述的航空器的上电管理方法。

本发明提供的技术方案，将中央集成控制单元与功能系统连接，由中央系统集成控制单元向功能系统发出自检指令，仅在自检通过时，才允许航空器动力上电；实现了航空器上电之前的全自动化的检查和自动上电，简化了上电过程，同时，提高了故障排查效率。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本发明实施例的航空器的上电管理方法的流程示意图。

图2是根据本发明实施例的航空器的上电管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种航空器的上电管理系统，包括中央集成控制单元(Central Control Unit,CCU)，所述中央集成控制单元分别与功能系统、第一按键和第二按键连接；中央集成控制单元用于检测所述第一按键被按下后触发的第一信号；响应于所述第一信号，向所述功能系统发送第一指令；接收所述功能系统响应于所述第一指令进行自检后返回的状态信息；当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检正常时，激活第二按键；检测所述第二按键被按下后触发的第二信号；响应于所述第二信号，发出航空器的上电指令。

中央集成控制单元与功能系统之间通过CAN链路连接。与中央集成控制单元连接的功能系统可以是航空器的任意功能系统，优选为与航空器的驾驶相关的全部功能系统，例如：飞控系统(Flight Control Unit,FCU)、总线通信系统、电调系统(Electronic SpeedControl,ESC)等，从而保障航空器的飞行安全。

在一个可选的实施方式中，功能系统包括：电调系统、电池管理系统(BatteryManagement System,BMS)、灯控系统(LED Drivers)、飞控系统、总线通信系统、摄像系统、空调(Air Conditioner)系统和座舱(Cabin)系统。其中，总线通信系统包括各个串行总线通信系统(CAN)部件，例如CAN记录仪，摄像系统则包括一个或多个任意形态的摄像装置，优选为万向相机(Gimbal Camera)。

在一个可选的实施方式中，电调系统用于自检时，具体用于：电调系统的单片机检查单片机固件的功能模块运行状态；电调系统的单片机检查接口电平信号；接口电平信号包括相连接的MOS电平信号和各个芯片的管脚信号；电调系统的单片机向马达发出测试信号，根据采集的马达的状态数据，检查马达是否被正常驱动；电调系统的单片机向中央集成控制单元反馈检查结果。其中，芯片可以是独立的供电芯片、升压芯片灯；马达的状态数据则可以是马达的工作的电压电流数据、采集的转速信息、或者产生的感应电流等。

在一个可选的实施方式中，电池管理系统用于自检时，具体用于：电池管理系统的单片机获取电池组的状态参数；电池管理系统的单片机检查电池组的状态参数是否满足预设的飞行条件；电池管理系统的单片机向中央集成控制单元反馈检查结果。其中，状态参数可以是电池输出的电压电流数据，也可以是使用时长、充放电次数、电池温度等。

在一个可选的实施方式中，灯控系统用于自检时，具体用于：灯控系统的单片机打开各个灯的开关；灯控系统的单片机获取各个灯的光敏传感器的反馈信号；灯控系统的单片机根据反馈信号检查各个灯的状态；灯控系统的单片机向中央集成控制单元反馈检查结果。优选地，自检阶段灯的打开时间为一个预设的较短的时间。

在一个可选的实施方式中，飞控系统用于自检时，具体用于：飞控系统运行检测代码库，并行执行多项功能的自检任务；飞控系统根据预设的评估标准，对多项功能的自检任务分别反馈的问题进行分级处理和汇总评估，生成检查结果；飞控系统向中央集成控制单元反馈检查结果。由于飞控系统的自检内容较多，而总线通信系统特别是CAN总线具有较高的通信效率，因此，可以将飞控的自检过程设置为并行执行；同时，将飞控故障作分级处理再综合评估，能够避免一些经过预先评估确认的低风险故障影响航空器起飞。

在一个可选的实施方式中，总线通信系统用于自检时，具体用于：总线通信系统的控制器芯片依次向位于总线网络的每个设备发出测试信号，以及检查每个设备的反馈信号；总线通信系统向中央集成控制单元反馈检查结果。

在一个可选的实施方式中，摄像系统用于自检时，具体用于：摄像系统的控制芯片开启摄像头；摄像系统的控制芯片检查是否有摄像头画面生成；摄像系统的控制芯片向中央集成控制单元反馈检查结果。

在一个可选的实施方式中，空调系统用于自检时，具体用于：空调系统的控制芯片打开空调；空调系统的控制芯片检查空调的电机数据和制冷剂管道的传感数据；空调系统的控制芯片向中央集成控制单元反馈检查结果。

在一个可选的实施方式中，座舱系统用于自检时，具体用于：座舱系统的单片机检查安全带是否已经扣上，以及，检查舱门是否关闭；座舱系统向中央集成控制单元反馈检查结果。

航空器的上电指令发出后，航空器的动力系统完成上电，或者，航空器的包括动力系统在内的全部系统完成上电，以上两种实施方式都减少了操作人员在上电前的操作步骤。优选地，当航空器的上电指令用于指示航空器的所有功能系统完成上电时，操作人员无需再对单独的功能系统进行操作以完成上电，而是任意功能系统都可以一次性地完成上电，上电的功能系统既可以包括已自检的功能系统，也可以包括没有自检的其它功能系统，使得操作人员无需为每个功能系统的上电都进行一次打开开关的操作，从而大幅优化了操作人员上电的操作步骤。

在一个可选的实施方式中，所述第一按键为航空器的设备开关(Device Switch)，所述第二按键为航空器的电力开关(Power Switch)。设备开关和电力开关是航空器已有的开关，电力开关则用于对动力系统等部件进行上电。通常地，电力开关可以直接完成上电，然而，当自检不通过或者操作人员未发现航空器已存在的异常时，直接打开电力开关存在一定风险。在本发明实施例中，由CCU对上电过程进行控制，在功能系统自检未通过时，CCU拦截操作员打开电力开关产生的指令，进而，在存在飞行隐患时操作人员无法启动航空器，仅在自检全部通过之后，CCU才会发出上电指令，实现了航空器的智能化，具备更高的安全性。

在本发明的一个实施例中，当功能系统返回的状态信息指示功能系统自检存在异常时，CCU将异常数据返回给后台调度中心；根据后台调度中心的指示进行处理。显然，后台调度中心具有对航空器的高于操作人员的控制权限，本发明实施例通过无线通信网络和远程权限控制技术，使得航空器更加智能和可控。

优选地，航空器内置机载显示屏，用于实时显示各项航空器相关数据，其中，包括自检信息，以便于操作人员掌握航空器状态，即时处理航空器发生的问题。

参见图1，本发明实施例提供了一种航空器的上电管理方法，包括：

S110、检测第一按键被按下后触发的第一信号；

S120、响应于所述第一信号，向航空器的功能系统发送第一指令；

S130、接收所述功能系统响应于所述第一指令进行自检后返回的状态信息；

S140、当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检正常时，激活第二按键；

S150、检测所述第二按键被按下后触发的第二信号；

S160、响应于所述第二信号，发出航空器的上电指令。

可选地，在步骤S130之后，方法还包括步骤S170、当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检存在异常时，保持所述第二按键的锁定状态；所述第二按键处于锁定状态时，所述第二信号不会触发响应动作。

可选地，在步骤S170之后，方法还包括步骤S180、当所述功能系统返回的状态信息指示所述功能系统自检存在异常时，将异常数据返回给后台调度中心；根据所述后台调度中心的指示进行处理。

可选地，在步骤S130或S170之后，方法还包括步骤S190、将所述功能系统的相关信息显示在机载显示屏。

可选地，所述功能系统包括：与所述航空器的驾驶相关的全部功能系统。

可选地，所述功能系统，包括：电调系统、电池管理系统、灯控系统、飞控系统、总线通信系统、摄像系统、空调系统和座舱系统。

可选地，所述航空器的上电指令用于指示所述航空器的动力系统上电，或者，指示所述航空器的所有未上电的功能系统完成上电。

如图2所示，本发明提出一种智能载人航空器上电管理系统，CCU(中央集成控制单元)与飞机ESC、BMS、LED Driver、FCU、Air Conditioner等等系统通过CAN总线连接，实时监测各系统健康状态，并在屏幕上反馈状态数据，保障飞行及安全。具体实施方式如下：

1)当乘客坐上飞机后，按下Device Switch按键，向CCU发送指令，CCU随即向各系统发送状态检测指令。

2)CCU向ESC系统总链路发送指令，ESC系统下属包括但不限于N(N≥1)个ESC部件，ESC部件通过并联的方式连接，每个部件自检后将状态反馈至ESC系统，然后再反馈回CCU。

3)CCU向BMS系统总链路发送指令，BMS系统下属包括但不限于N(N≥1)个电池(Battery)部件，Battery部件通过并联的方式连接，每个部件自检后将状态反馈至BMS系统，然后再反馈回CCU；此时通过权限认证后可以在屏幕上实时看到每个Battery的健康状态。例如，一个航空器可以有12块电池，对应地有12个BMS，以并联的方式联接，通过CAN总线将信息传递到地面站。

4)CCU向LED Drivers系统总链路发送指令，LED Drivers系统下属包括但不限于机臂灯(Arm ring)、前大灯(Front Lamp)、阅读灯(Reading Light)，爆闪灯(FlashingLight)等，各部件通过并联的方式连接，每个部件自检后将状态反馈至LED Drivers系统，然后再反馈回CCU。

5)CCU向FCU系统总链路发送指令，FCU系统下属包括但不限于N(N≥1)个FCU部件等，各部件通过并联的方式连接，每个部件自检后将状态反馈至FCU系统，然后再反馈回CCU。

6)CCU向CAN系统总链路发送指令，CAN系统下属包括但不限于N(N≥1)个CAN部件等，例如，记录仪(CAN recorder)各部件通过并联的方式连接，每个部件自检后将状态反馈至CAN系统，然后再反馈回CCU，同时将实时记录各系统的状态数据及飞行数据。

7)CCU向Gimbal Camera发送指令，Gimbal Camera自检后将信息反馈回CCU。

8)CCU向Air Conditioner发送指令，Air Conditioner自检后将信息反馈回CCU。

9)CCU向Cabin系统发送指令，Cabin系统将检测安全带是否寄上，舱门是否锁紧，并将信息反馈回CCU。

10)以上第2点至第9点同步进行，当有任何异常时，将在屏幕上红色报警。并将数据实时更新到后台调度中心，由调度中心工作人员介入处理。

11)当所有各部件自检无任何异常后，CCU将向Power Switch发送激活指令，此时按下Power Switch按键，动力电上电完成。

12)应当指出，当上电自检有问题反馈时，Power Switch将处理锁定状态，触发无效。需要更高级别授权处理。

应当理解，这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被该机器执行时，该机器变成实践本发明的设备。

在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的该程序代码中的指令，执行本发明的各种方法。

以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。

应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所发明的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中发明的所有特征以及如此发明的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中发明的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的发明是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。