无人机机载电子电气设备检测系统设计

江苏省常州技师学院 马再敏

无人机技术的不断更新变革了当前信息获取的方式，而该项技术在特殊领域的独特贡献使其迎来了高速发展，无人机设备有着种类众多，功能先进的特点。而无人机的发展面对着当前日益增长的市场需求，其在不断的研发与更新过程中也要重视市场需求的变化。当前的无人机技术虽然得到了快速的发展，但无人机在应用过程中较高的故障率使得该项技术的应用仍然处在尚不稳定的阶段，因此为了保障无人机的应用效能，机载电气设备是无人机的重要组成部分，对于无人机的飞行起着至关重要的作用。本文主要以记载电气设备为切入点，探究了无人机自动化检测的实现方式，以推动无人机应用的高质量发展。

1 电子电气设备组成及功能

机载电子电气设备一般包括测量、伺服和供电三个部分。不同的部分有着不同的功能，三个设备对无人机维持正常运行有着重要作用。

分别从电子电气设备所包含的三个不同的部分来说，无人机的测量设备主要承担了无人机运行过程中的参数采集工作。由于无人机在空中飞行的工作状态主要依赖于地面的控制人员，在控制无人机的过程中，地面控制人员需要收集其运行信息来判断工作状态是否正常。因此在测量设备正常的工作状态下，测量设备可以通过对于当前无人机飞行过程中重要参数的收集，在网络的支持下进行信息的传送，从而指导地面控制人员对于无人机运行状态进行把握的同时控制无人机的工作方向。

其次伺服设备主要指的是在无人机的执行机构，该部分的内容主要包括各种舵机，既有无人机重要的升降与方向舵机，也有无人机运行中所需控制的副翼舵机。该部分的设备主要是对地面管理人员所发布的飞行命令进行执行。执行的开展既有着动态化的需求，也有着静态的要求，因此为了保障起飞行控制的合理性，该执行部分运行状态的正常是保障无人机顺利完成工作任务的关键。

最后的供电设备主要是为无人机的运行进行全系统的供电。当前无人机所应用到的供电设备主要有发电机，逆变器，稳压电源等，根据无人机型号的不同，其供电设备所采用的类型也有所差异。而在当前的技术背景下，无人机一般都是依赖于电力的形式来保障其系统的正常工作，从而顺利地完成信息的接收与操作的执行。

2 自动检测系统组成

在无人机设备上所进行的检测系统设计一般是以计算机为核心，其在多种测试仪器的支撑下，以各种线为媒介进行设备的连接并以此来实现对于自动检测指令的实时操作。

2.1 硬件

从硬件的角度来看，无人机电气设备检测系统一般包括五部分的内容。首先是测试设备部分，该部分一般有卡式和和台式两种仪器种类。这两种仪器在挑选的过程中要基于系统设计的需求，通过对两种仪器适用性、运行速度、响应时间、精确性等具体的参数对比来确保其设备选择的可靠性。

第二部分是控制器部分，为了确保系统的设计可以在实际的应用场景中进行实践，一般会借助计算机进行仪器的控制。通常情况下，卡式的仪器在进行系统的测试时会选择嵌入计算机的形式来确保其数据传输的有效性。而台式测试仪器的系统在计算机的选择上通常较为灵活，与嵌入计算机相比，台式测试仪器在进行系统测试时可以选择外部计算机的形式，降低测试成本的同时提高系统检测的速度。

第三部分则是测试开关部分。对于自动检测系统而言，其硬件结构组成具有多样性，而开关资源则是其中较为重要的关键部分。自动检测系统的工作质量，构建成本，使用寿命等都受到开关种类的影响。开关可以实现测量通道的相互切换，在自动检测系统的设计过程中所能选择的开关有着多种的类型，在设计过程中进行开关的挑选既要从经济成本的方面去考虑，同时也要从应用的角度出发确保其开关的应用可以有效地促进自动检测系统的应用。

第四部分是接口适配器部分，主要承担了检测设备与检测系统间的相互连接。对于该部分硬件的选择一般需要在系统设计的过程中进行明确，其在设计自动检测系统的过程中要根据测试对象的范围对其检测环节所需应用的测试接口进行分类，在硬件的采购环节通过统一标准配备，确保测试工作开展的顺利性。

最后的硬件部分是供配电系统，该系统主要承担了自动检测系统的供电需求。由于无人机自动检测的开展环境并不一定具有较高质量的供电条件，因此在进行自动检测系统的设计过程中要重视系统的供配电功能，通过在测试之初对供电条件检测，在供配电系统的支持下确保自动检测电力供应的稳定性，以此来避免由于电力不足而出现检测停滞问题。

2.2 软件

通常来说，自动检测系统虽然要依赖于计算机硬件的支持，但整个自动检测系统的核心仍然在于软件的设计，其自动检测功能的实现一般是在软件统一调度下进行的自动程序。在自动检测软件的构成上一般有着操作、驱动、开发、应用四个部分。

首先从操作系统来说，在计算机软件的设计过程中，该部分是控制程序运行的核心，而当前进行计算机软件设计时较为流行的操作系统主要有Unix，Linux，Windows三种类型。

其次从驱动系统来说，当前在计算机软件的开发与设计过程中，其驱动软件的应用一般是建立在确定仪器物理连接方式的基础之上。而当前在软件开发中较常使用的驱动软件主要是I/O软件的形式，该种形式的驱动方式既有着直接编写的方式，同时也有着使用仪器的方式，因此在选择驱动方式的过程中要根据软件的运行条件来合理地选择不同的驱动系统。

最后从开发系统来说，当前的开发支撑软件主要有开发环境、专业处理软件以及数据库三个部分。软件开发环境主要有图形环境与文本环境两大类；而专业处理软件为了实现数据的交互既可以使用文件的形式，也可以使用COM借口的形式进行数据处理；最后的数据库主要是为了进行数据的收集与管理，当前软件开发中常用的数据库软件主要有Oracle，DB2，Informix，MicrosoftSQLServer四种不同的数据库管理系统。在以上不同类型的开发环境、处理软件以及数据库软件的选择中，其选择既要基于便于开发操作的角度，同时也要在实用的考量下以有效的软件选择确保软件应用的有效性。

3 无人机电气检测系统设计

由于无人机在其应用的过程中有着体积小，便于隐蔽的特点，在当前的军事以及现代侦察领域都得到了广泛的应用。无人机在其运行中出现的故障影响着单项工作的执行效果，因此在技术的更新背景下要尽可能地以无人机自动化的故障检测与故障处理来提高其应用的可靠性，以此来提高无人机的建设质量，拓宽无人机的应用场景。

3.1 硬件设计

无人机的检测系统的硬件设计一般分为三个模块，其一是计算机模块，其二是通用性模块，其三是自研调理模块。首先从主控计算机来说，该部分的内容是为检测功能的实现选定适合操作的计算机设备。通常情况下，其主控的计算机既要选定CPU同时也要进行显示接口、串口、硬盘接口数量的确定。从便于操作，便于携带的角度来说，主控计算机的显示屏一般要选择液晶的触摸屏。而其主控计算机为了保障应用的高效要提前进行操作系统的安装，从而更好地开展检测工作。

其次通用性模块主要包括AD和DA板两个部分，以多功能数据采集板的投入使用来保障设备应用的有效性。但对于不同的无人机型号而言，其所设计的自动检测系统有着不同的运行环境，而在配置通用性模块的过程中所，其内部构件的选择要以系统设计为该根本，确保检测开展的顺利性。

最后的自研调理模块主要是为了在系统的检测过程中实现数据的有效传送，而对于该部分的设计，在无人机的电气检测功能实现过程中，要通过多路模拟开关的选择实现对于通道的节约并同时保障转换通道应用的有效性。由于在系统检测的过程中要对于发动机转速进行检测，因此其检测的方式一般是经由电流的计算，而在自动开展测量的过程中为了保障测量的有效性要通过恒源流技术的应用来确保信息读取的高质量。

3.2 软件设计

无人机电气设备自动检测功能的实现首先在进行开机状态下的自动检测，通过对于开机参数的收集，在额定参数的基础上判定开机状态的正常与否。其次在无人机系统进行正常启动之后，无人机会进入界面的初始化阶段，而该部分则可以开始测试模块的选择。

一般而言，无人机自动检测系统的测试模块有自动测试和交互测试两个部分。两个部分的不同之处在于是否需要人工参与，而自动检测是不需要人工参与自动开展的测试，交互测试则是需要在人工参与背景下进行交互页面的自动测试选择。

电气设备的检测主要检测测量、伺服以及供电三个部分，在检测的界面会通过飞机状态参数，发动机状态参数，舵机参数等信息的呈现来展示当前飞机的状态，在整个测试完成之后，检测系统会进行检测收据的收集与保存，以进行整体检测过程的再核查。

结束语：技术的更新与发展带来了无人机的问世，无人机技术的不断更新变革了当前信息获取的方式，而该项技术在特殊领域的独特贡献使得无人机迎来了高速发展的阶段。在无人机电子电气设备的检测功能实现过程中，其系统的设计既有着硬件的部分，同时也有着软件的选择背景，因此无人机自动检测的设计既要从硬件角度出发，同时也要立足于软件的开发。