一种集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法、系统、终端

技术领域

本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法、系统、终端。

背景技术

目前，无人机编队多机飞行表演过程中，涉及到多种飞行状态切换，在飞机飞行出现异常的时候，需要依赖记录的飞行状态对飞机出现飞行故障的问题进行分析。

目前大部分飞行状态记录依赖飞行状态数据以一定频率进行记录刷新的方案，这样的方案本身受到写入频率的限制，记录飞行状态的变量很容易出现在一次记录频率内出现一次或者两次变化，这样造成的结果就是飞机在飞行异常出现时，记录的飞行状态会概率性中间状态丢失，给故障分析带来了很大难度。

编队飞机在飞行过程中，有时会遇到个体飞机飞行故障，当遇到飞行故障后需要根据飞机飞行记录备份的飞行状态对故障进行定位和分析。

目前记录飞机飞行状态的方法使将飞机的状态信息变量按一定频率进行保存(存储频率跟随SD卡硬件性能，使用非常高度频率存储数据对飞行是非常不利的，微控制器的性能多用于飞行逻辑和数据处理，正常设计中只会以一定频率存储飞行状态，在性能和数据备份详细中做中和设计)，飞机使用的微控制器运行速度快，飞机切换状态很快，有时候在两次存储飞行状态的时间内，飞行状态往往会有两次切换或者多次切换，这样造成的后果是飞机飞行状态切换并没有并完成的记录，对飞行故障的分析不仅没有提供帮助，还带来了很大的阻碍。因此，亟需一种新的集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有飞行状态记录依赖飞行状态数据以一定频率进行记录刷新的方案，该方案本身受到写入频率的限制，记录飞行状态的变量很容易出现在一次记录频率内出现一次或者两次变化，这样造成的结果就是飞机在飞行异常出现时，记录的飞行状态会概率性中间状态丢失，给故障分析带来了很大难度。

解决以上问题及缺陷的意义为：

解决因为飞行状态丢失导致无法进行飞行异常故障分析的困难，为故障分析过程中定位问题提供了极大的便利，通过飞行状态的详细记录，可以简单快速的定位到飞行异常出问题的环节，从而提高了飞行安全。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法、系统、终端。

本发明是这样实现的，一种集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法，所述集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法包括：

在进行机群飞行表演时，个体飞机每次切换飞行状态时，先对前一刻的飞行状态进行备份和保存；按照和存储单变量相同的存储频率，将当前记录飞行状态的变量信息，以及记录前一刻状态的变量信息同时存储；通过两个变量信息对照即可简单的实现个体飞机飞行状态的记录和备份。

进一步，所述飞行状态信息结构，包括：

记录UTC时间的数据位，一个记录当前状态的飞行当前状态值，一个记录上一刻飞行状态值，以及飞行状态值多阶备份计数值。通过四个状态参数的存储，和对比实现对飞行状态的完整记录。

进一步，所述状态切换处理，包括：

飞行状态切换处理：当飞机在飞行过程中，出现飞机状态切换时，首先对当前飞行状态参数值进行一次备份，然后再进行状态切换，保证前一刻状态能够实现完整记录。

参数N为备份次数，N值越大，状态记录可靠性越高，状态越不容易丢失，每一次切换状态都会被完整的记录。一般正常的飞行系统，使用N值为1或者2就可以实现飞行状态切换不丢失。

备份过程中由当前状态current_status和前一刻状态previous_status递归备份保证备份的安全和可靠。

进一步，所述集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法，还包括：

在写入SD卡记录状态时，记录对象由之前单一的当前飞行状态变成了时间戳+当前状态+之前状态的一个结构，通过这通结构，写入SD卡的过程中出现状态切换来不及响应时就可以多状态保存和备份，通过使用拿空间换时间的方法实现在一定SD卡写频率下，完成快速切换的飞行状态记录和备份；

每次在进行状态切换时，先备份当前状态到数据结构中，然后再将飞行状态切换和改变；变量N用来调整需要备份状态的数量，根据经验值设置参数，实现飞行状态数据完整记录。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法的集群编队飞机飞行状态记录和备份的系统，所述集群编队飞机飞行状态记录和备份的系统包括：

飞行状态保存模块，用于在进行机群飞行表演时，个体飞机每次切换飞行状态时，先对前一刻的飞行状态进行备份和保存；

变量信息存储模块，用于按照和存储单变量相同的存储频率，将当前记录飞行状态的变量信息，以及记录前一刻状态的变量信息同时存储；

变量信息对照模块，用于通过两个变量信息对照即可简单的实现个体飞机飞行状态的记录和备份。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

在进行机群飞行表演时，个体飞机每次切换飞行状态时，先对前一刻的飞行状态进行备份和保存；按照和存储单变量相同的存储频率，将当前记录飞行状态的变量信息，以及记录前一刻状态的变量信息同时存储；通过两个变量信息对照即可简单的实现个体飞机飞行状态的记录和备份。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

在进行机群飞行表演时，个体飞机每次切换飞行状态时，先对前一刻的飞行状态进行备份和保存；按照和存储单变量相同的存储频率，将当前记录飞行状态的变量信息，以及记录前一刻状态的变量信息同时存储；通过两个变量信息对照即可简单的实现个体飞机飞行状态的记录和备份。

本发明的另一目的在于提供一种集群编队飞机，所述集群编队飞机搭载所述的集群编队飞机飞行状态记录和备份的系统。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述的集群编队飞机飞行状态记录和备份的系统。

本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的集群编队飞机飞行状态记录和备份的系统。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法，在复杂多变的飞行状态切换过程中，通过对每一次飞行状态切换进行一次源数据状态的备份存储，解决因数据缓存频率低于飞行状态造成的飞行状态记录丢失的问题；利用飞行过程中多状态备份和多级状态信息缓存的方案，实现了对飞行状态的全流程记录，解决了因为个体飞机飞行状态记录丢失带来的小概率飞行故障无法正确分析的问题，为机群飞行个体单机飞行状态记录提供了稳定妥善的保存方法。

本发明在写入SD卡记录状态时，记录对象由之前单一的当前飞行状态变成了时间戳+当前状态+之前状态的一个结构，通过这通结构，写入SD卡的过程中出现状态切换来不及响应时就可以多状态保存和备份，通过使用拿空间换时间的方法实现在一定SD卡写频率下，完成快速切换的飞行状态记录和备份；每次在进行状态切换时，先备份当前状态到数据结构中，然后再将飞行状态切换和改变，通过多个数据结构嵌套，可以实现灵活的设置飞行状态存储频率的改变和备份；变量N用来调整需要备份状态的数量，根据经验值设置参数，实现飞行状态数据完整记录。

本发明通过飞行状态多次备份和多变量分解记录的方法，实现了在低频的SD卡写数据频率下，充分完整的记录机群飞机个体飞行过程中断飞行状态记录。通过飞行状态多级缓冲备份，解决了飞机飞行状态高频切换时信息记录丢失的问题，保证了个体飞机飞行过程中出现故障后，飞机飞行状态的完整记录，为故障分析提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述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。

图1是本发明实施例提供的集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法流程图。

图2是本发明实施例提供的集群编队飞机飞行状态记录和备份的系统结构框图；

图中：1、飞行状态保存模块；2、变量信息存储模块；3、变量信息对照模块。

图3是本发明实施例提供的飞行状态多级缓存示意图。

图4是本发明实施例提供的飞机进行两次解锁飞行示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法及系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的集群编队飞机飞行状态记录和备份的方法包括以下步骤：

S101，在进行机群飞行表演时，个体飞机每次切换飞行状态时，先对前一刻的飞行状态进行备份和保存；

S102，按照和存储单变量相同的存储频率，将当前记录飞行状态的变量信息，以及记录前一刻状态的变量信息同时存储；

S103，通过两个变量信息对照即可简单的实现个体飞机飞行状态的记录和备份。

如图2所示，本发明实施例提供的集群编队飞机飞行状态记录和备份的系统包括：

飞行状态保存模块1，用于在进行机群飞行表演时，个体飞机每次切换飞行状态时，先对前一刻的飞行状态进行备份和保存；

变量信息存储模块2，用于按照和存储单变量相同的存储频率，将当前记录飞行状态的变量信息，以及记录前一刻状态的变量信息同时存储；

变量信息对照模块3，用于通过两个变量信息对照即可简单的实现个体飞机飞行状态的记录和备份。

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

本发明实施例提供的机群个体飞机飞行状态记录和备份的方法，利用飞行过程中多状态备份和多级状态信息缓存的方案，实现了对飞行状态的全流程记录，解决了因为个体飞机飞行状态记录丢失带来的小概率飞行故障无法正确分析的问题，为机群飞行个体单机飞行状态记录提供了稳定妥善的保存方法。

本发明的技术方案如下：

在进行机群飞行表演时，个体飞机每次切换飞行状态时，先对前一刻的飞行状态进行备份和保存，按照和存储单变量相同的存储频率，将当前记录飞行状态的变量信息，以及记录前一刻状态的变量信息同时存储。通过两个变量信息对照即可简单的实现个体飞机飞行状态的记录和备份。

本发明的飞行状态信息结构如下：

记录UTC时间的数据位，一个记录当前状态的飞行当前状态值，一个记录上一刻飞行状态值，以及飞行状态值多阶备份计数值。通过四个状态参数的存储，和对比实现对飞行状态的完整记录。

代码为：

状态切换处理细节如下：

飞行状态切换处理：当飞机在飞行过程中，出现飞机状态切换时，首先对当前飞行状态参数值进行一次备份，然后再进行状态切换，保证前一刻状态能够实现完整记录。

参数N为备份次数，N值越大，状态记录可靠性越高，状态越不容易丢失，每一次切换状态都会被完整的记录。一般正常的飞行系统，使用N值为1或者2就可以实现飞行状态切换不丢失。

备份过程中由当前状态current_status和前一刻状态previous_status递归备份保证备份的安全和可靠。

代码如下：

FlightStatus_t flight_status_arr[N]；

Void FuncFightStatusSet(uint8_t status){

？？flight_status_arr[0].previous_status＝flight_status_arr[0].previous_status；

For(uint8_t i＝1；i

flight_status_arr[i].previous_status＝flight_status_arr[i-1].current_status；//先对之前状态进行备份

}

flight_status_arr[i].current_status＝status；//飞行状态切换(起飞、降落、返航、加锁等等)

}

。

在写入SD卡记录状态时，记录对象由之前单一的当前飞行状态变成了时间戳+当前状态+之前状态的一个结构，通过这通结构，写入SD卡的过程中出现状态切换来不及响应时就可以多状态保存和备份，通过使用拿空间换时间的方法实现在一定SD卡写频率下，完成快速切换的飞行状态记录和备份；

每次在进行状态切换时，先备份当前状态到数据结构中，然后再将飞行状态切换和改变，通过多个数据结构嵌套，可以实现灵活的设置飞行状态存储频率的改变和备份；变量N用来调整需要备份状态的数量，可以根据经验值设置参数，实现飞行状态数据完整记录。

本发明的飞行状态多级缓存如图3所示。

本发明的替代方案包括：1.高频的SD卡写入飞机飞行状态信息；2.换用更高性能的飞行控制器，更快写入频率的SD卡。

本发明在复杂多变的飞行状态切换过程中，通过对每一次飞行状态切换进行一次源数据状态的备份存储的方法，解决因数据缓存频率低于飞行状态造成的飞行状态记录丢失的问题。

本发明通过飞行状态多次备份和多变量分解记录的方法，实现了在低频的SD卡写数据频率下，充分完整的记录机群飞机个体飞行过程中断飞行状态记录。通过飞行状态多级缓冲备份，解决了飞机飞行状态高频切换时信息记录丢失的问题，保证了个体飞机飞行过程中出现故障后，飞机飞行状态的完整记录，为故障分析提供了便利。

如图4所示，其中cur_status值为当前状态，pre_status为上一刻状态，flag_armed为飞机飞行解锁状态，如图4中的飞机飞行数据可以看出，飞机进行了两次解锁飞行。通过cur_status和pre_status的值变化状态可以看出，pre_status实现了对cur_status的完美备份，在很短的cur_status变化过程中，pre_status对应有了很长一段时间的备份确保了在飞行状态切换过程中，状态保存不会丢失。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。