江蘇省常州技師學(xué)院 馬再敏

無人機(jī)技術(shù)的不斷更新變革了當(dāng)前信息獲取的方式，而該項(xiàng)技術(shù)在特殊領(lǐng)域的獨(dú)特貢獻(xiàn)使其迎來了高速發(fā)展，無人機(jī)設(shè)備有著種類眾多，功能先進(jìn)的特點(diǎn)。而無人機(jī)的發(fā)展面對(duì)著當(dāng)前日益增長的市場(chǎng)需求，其在不斷的研發(fā)與更新過程中也要重視市場(chǎng)需求的變化。當(dāng)前的無人機(jī)技術(shù)雖然得到了快速的發(fā)展，但無人機(jī)在應(yīng)用過程中較高的故障率使得該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用仍然處在尚不穩(wěn)定的階段，因此為了保障無人機(jī)的應(yīng)用效能，機(jī)載電氣設(shè)備是無人機(jī)的重要組成部分，對(duì)于無人機(jī)的飛行起著至關(guān)重要的作用。本文主要以記載電氣設(shè)備為切入點(diǎn)，探究了無人機(jī)自動(dòng)化檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方式，以推動(dòng)無人機(jī)應(yīng)用的高質(zhì)量發(fā)展。

1 電子電氣設(shè)備組成及功能

機(jī)載電子電氣設(shè)備一般包括測(cè)量、伺服和供電三個(gè)部分。不同的部分有著不同的功能，三個(gè)設(shè)備對(duì)無人機(jī)維持正常運(yùn)行有著重要作用。

分別從電子電氣設(shè)備所包含的三個(gè)不同的部分來說，無人機(jī)的測(cè)量設(shè)備主要承擔(dān)了無人機(jī)運(yùn)行過程中的參數(shù)采集工作。由于無人機(jī)在空中飛行的工作狀態(tài)主要依賴于地面的控制人員，在控制無人機(jī)的過程中，地面控制人員需要收集其運(yùn)行信息來判斷工作狀態(tài)是否正常。因此在測(cè)量設(shè)備正常的工作狀態(tài)下，測(cè)量設(shè)備可以通過對(duì)于當(dāng)前無人機(jī)飛行過程中重要參數(shù)的收集，在網(wǎng)絡(luò)的支持下進(jìn)行信息的傳送，從而指導(dǎo)地面控制人員對(duì)于無人機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行把握的同時(shí)控制無人機(jī)的工作方向。

其次伺服設(shè)備主要指的是在無人機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該部分的內(nèi)容主要包括各種舵機(jī)，既有無人機(jī)重要的升降與方向舵機(jī)，也有無人機(jī)運(yùn)行中所需控制的副翼舵機(jī)。該部分的設(shè)備主要是對(duì)地面管理人員所發(fā)布的飛行命令進(jìn)行執(zhí)行。執(zhí)行的開展既有著動(dòng)態(tài)化的需求，也有著靜態(tài)的要求，因此為了保障起飛行控制的合理性，該執(zhí)行部分運(yùn)行狀態(tài)的正常是保障無人機(jī)順利完成工作任務(wù)的關(guān)鍵。

最后的供電設(shè)備主要是為無人機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行全系統(tǒng)的供電。當(dāng)前無人機(jī)所應(yīng)用到的供電設(shè)備主要有發(fā)電機(jī)，逆變器，穩(wěn)壓電源等，根據(jù)無人機(jī)型號(hào)的不同，其供電設(shè)備所采用的類型也有所差異。而在當(dāng)前的技術(shù)背景下，無人機(jī)一般都是依賴于電力的形式來保障其系統(tǒng)的正常工作，從而順利地完成信息的接收與操作的執(zhí)行。

2 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)組成

在無人機(jī)設(shè)備上所進(jìn)行的檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般是以計(jì)算機(jī)為核心，其在多種測(cè)試儀器的支撐下，以各種線為媒介進(jìn)行設(shè)備的連接并以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)于自動(dòng)檢測(cè)指令的實(shí)時(shí)操作。

2.1 硬件

從硬件的角度來看，無人機(jī)電氣設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)一般包括五部分的內(nèi)容。首先是測(cè)試設(shè)備部分，該部分一般有卡式和和臺(tái)式兩種儀器種類。這兩種儀器在挑選的過程中要基于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求，通過對(duì)兩種儀器適用性、運(yùn)行速度、響應(yīng)時(shí)間、精確性等具體的參數(shù)對(duì)比來確保其設(shè)備選擇的可靠性。

第二部分是控制器部分，為了確保系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中進(jìn)行實(shí)踐，一般會(huì)借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行儀器的控制。通常情況下，卡式的儀器在進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試時(shí)會(huì)選擇嵌入計(jì)算機(jī)的形式來確保其數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?。而臺(tái)式測(cè)試儀器的系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)的選擇上通常較為靈活，與嵌入計(jì)算機(jī)相比，臺(tái)式測(cè)試儀器在進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試時(shí)可以選擇外部計(jì)算機(jī)的形式，降低測(cè)試成本的同時(shí)提高系統(tǒng)檢測(cè)的速度。

第三部分則是測(cè)試開關(guān)部分。對(duì)于自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)而言，其硬件結(jié)構(gòu)組成具有多樣性，而開關(guān)資源則是其中較為重要的關(guān)鍵部分。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的工作質(zhì)量，構(gòu)建成本，使用壽命等都受到開關(guān)種類的影響。開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量通道的相互切換，在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中所能選擇的開關(guān)有著多種的類型，在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行開關(guān)的挑選既要從經(jīng)濟(jì)成本的方面去考慮，同時(shí)也要從應(yīng)用的角度出發(fā)確保其開關(guān)的應(yīng)用可以有效地促進(jìn)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用。

第四部分是接口適配器部分，主要承擔(dān)了檢測(cè)設(shè)備與檢測(cè)系統(tǒng)間的相互連接。對(duì)于該部分硬件的選擇一般需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中進(jìn)行明確，其在設(shè)計(jì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的過程中要根據(jù)測(cè)試對(duì)象的范圍對(duì)其檢測(cè)環(huán)節(jié)所需應(yīng)用的測(cè)試接口進(jìn)行分類，在硬件的采購環(huán)節(jié)通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)配備，確保測(cè)試工作開展的順利性。

最后的硬件部分是供配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要承擔(dān)了自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的供電需求。由于無人機(jī)自動(dòng)檢測(cè)的開展環(huán)境并不一定具有較高質(zhì)量的供電條件，因此在進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要重視系統(tǒng)的供配電功能，通過在測(cè)試之初對(duì)供電條件檢測(cè)，在供配電系統(tǒng)的支持下確保自動(dòng)檢測(cè)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，以此來避免由于電力不足而出現(xiàn)檢測(cè)停滯問題。

2.2 軟件

通常來說，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)雖然要依賴于計(jì)算機(jī)硬件的支持，但整個(gè)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的核心仍然在于軟件的設(shè)計(jì)，其自動(dòng)檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)一般是在軟件統(tǒng)一調(diào)度下進(jìn)行的自動(dòng)程序。在自動(dòng)檢測(cè)軟件的構(gòu)成上一般有著操作、驅(qū)動(dòng)、開發(fā)、應(yīng)用四個(gè)部分。

首先從操作系統(tǒng)來說，在計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)過程中，該部分是控制程序運(yùn)行的核心，而當(dāng)前進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)時(shí)較為流行的操作系統(tǒng)主要有Unix，Linux，Windows三種類型。

其次從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來說，當(dāng)前在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)與設(shè)計(jì)過程中，其驅(qū)動(dòng)軟件的應(yīng)用一般是建立在確定儀器物理連接方式的基礎(chǔ)之上。而當(dāng)前在軟件開發(fā)中較常使用的驅(qū)動(dòng)軟件主要是I/O軟件的形式，該種形式的驅(qū)動(dòng)方式既有著直接編寫的方式，同時(shí)也有著使用儀器的方式，因此在選擇驅(qū)動(dòng)方式的過程中要根據(jù)軟件的運(yùn)行條件來合理地選擇不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

最后從開發(fā)系統(tǒng)來說，當(dāng)前的開發(fā)支撐軟件主要有開發(fā)環(huán)境、專業(yè)處理軟件以及數(shù)據(jù)庫三個(gè)部分。軟件開發(fā)環(huán)境主要有圖形環(huán)境與文本環(huán)境兩大類；而專業(yè)處理軟件為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互既可以使用文件的形式，也可以使用COM借口的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；最后的數(shù)據(jù)庫主要是為了進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集與管理，當(dāng)前軟件開發(fā)中常用的數(shù)據(jù)庫軟件主要有Oracle，DB2，Informix，MicrosoftSQLServer四種不同的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。在以上不同類型的開發(fā)環(huán)境、處理軟件以及數(shù)據(jù)庫軟件的選擇中，其選擇既要基于便于開發(fā)操作的角度，同時(shí)也要在實(shí)用的考量下以有效的軟件選擇確保軟件應(yīng)用的有效性。

3 無人機(jī)電氣檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于無人機(jī)在其應(yīng)用的過程中有著體積小，便于隱蔽的特點(diǎn)，在當(dāng)前的軍事以及現(xiàn)代偵察領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。無人機(jī)在其運(yùn)行中出現(xiàn)的故障影響著單項(xiàng)工作的執(zhí)行效果，因此在技術(shù)的更新背景下要盡可能地以無人機(jī)自動(dòng)化的故障檢測(cè)與故障處理來提高其應(yīng)用的可靠性，以此來提高無人機(jī)的建設(shè)質(zhì)量，拓寬無人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景。

3.1 硬件設(shè)計(jì)

無人機(jī)的檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)一般分為三個(gè)模塊，其一是計(jì)算機(jī)模塊，其二是通用性模塊，其三是自研調(diào)理模塊。首先從主控計(jì)算機(jī)來說，該部分的內(nèi)容是為檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)選定適合操作的計(jì)算機(jī)設(shè)備。通常情況下，其主控的計(jì)算機(jī)既要選定CPU同時(shí)也要進(jìn)行顯示接口、串口、硬盤接口數(shù)量的確定。從便于操作，便于攜帶的角度來說，主控計(jì)算機(jī)的顯示屏一般要選擇液晶的觸摸屏。而其主控計(jì)算機(jī)為了保障應(yīng)用的高效要提前進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝，從而更好地開展檢測(cè)工作。

其次通用性模塊主要包括AD和DA板兩個(gè)部分，以多功能數(shù)據(jù)采集板的投入使用來保障設(shè)備應(yīng)用的有效性。但對(duì)于不同的無人機(jī)型號(hào)而言，其所設(shè)計(jì)的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)有著不同的運(yùn)行環(huán)境，而在配置通用性模塊的過程中所，其內(nèi)部構(gòu)件的選擇要以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為該根本，確保檢測(cè)開展的順利性。

最后的自研調(diào)理模塊主要是為了在系統(tǒng)的檢測(cè)過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳送，而對(duì)于該部分的設(shè)計(jì)，在無人機(jī)的電氣檢測(cè)功能實(shí)現(xiàn)過程中，要通過多路模擬開關(guān)的選擇實(shí)現(xiàn)對(duì)于通道的節(jié)約并同時(shí)保障轉(zhuǎn)換通道應(yīng)用的有效性。由于在系統(tǒng)檢測(cè)的過程中要對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，因此其檢測(cè)的方式一般是經(jīng)由電流的計(jì)算，而在自動(dòng)開展測(cè)量的過程中為了保障測(cè)量的有效性要通過恒源流技術(shù)的應(yīng)用來確保信息讀取的高質(zhì)量。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

無人機(jī)電氣設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)首先在進(jìn)行開機(jī)狀態(tài)下的自動(dòng)檢測(cè)，通過對(duì)于開機(jī)參數(shù)的收集，在額定參數(shù)的基礎(chǔ)上判定開機(jī)狀態(tài)的正常與否。其次在無人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行正常啟動(dòng)之后，無人機(jī)會(huì)進(jìn)入界面的初始化階段，而該部分則可以開始測(cè)試模塊的選擇。

一般而言，無人機(jī)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試模塊有自動(dòng)測(cè)試和交互測(cè)試兩個(gè)部分。兩個(gè)部分的不同之處在于是否需要人工參與，而自動(dòng)檢測(cè)是不需要人工參與自動(dòng)開展的測(cè)試，交互測(cè)試則是需要在人工參與背景下進(jìn)行交互頁面的自動(dòng)測(cè)試選擇。

電氣設(shè)備的檢測(cè)主要檢測(cè)測(cè)量、伺服以及供電三個(gè)部分，在檢測(cè)的界面會(huì)通過飛機(jī)狀態(tài)參數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)參數(shù)，舵機(jī)參數(shù)等信息的呈現(xiàn)來展示當(dāng)前飛機(jī)的狀態(tài)，在整個(gè)測(cè)試完成之后，檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行檢測(cè)收據(jù)的收集與保存，以進(jìn)行整體檢測(cè)過程的再核查。

結(jié)束語：技術(shù)的更新與發(fā)展帶來了無人機(jī)的問世，無人機(jī)技術(shù)的不斷更新變革了當(dāng)前信息獲取的方式，而該項(xiàng)技術(shù)在特殊領(lǐng)域的獨(dú)特貢獻(xiàn)使得無人機(jī)迎來了高速發(fā)展的階段。在無人機(jī)電子電氣設(shè)備的檢測(cè)功能實(shí)現(xiàn)過程中，其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既有著硬件的部分，同時(shí)也有著軟件的選擇背景，因此無人機(jī)自動(dòng)檢測(cè)的設(shè)計(jì)既要從硬件角度出發(fā)，同時(shí)也要立足于軟件的開發(fā)。