用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测方法及系统与流程

专利2025-11-16  5


本发明涉飞行器状态监测技术,特别是涉及一种用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测方法及其系统,属于航空电子技术、无线通信技术、数据处理和智能维护领域。


背景技术:

1、随着无人驾驶和新能源技术的发展,电动垂直起降(electric vehicle take-offlanding,evtol )飞行器已成为未来城市空中交通和物流运输的重要载体。然而,evtol的安全高效运行依赖于对飞行器状态的实时、精准监测和智能维护。

2、现有技术中,evtol的监测系统大多局限于局部状态监控和基础数据分析,无法实现全面、实时的远程状态监测,也无法有效利用预测性维护算法对飞行器进行前瞻性的健康管理。

3、目前,传统方法在处理飞行器的分布式传感器数据时,普遍存在数据采集不足、通信效能低下、数据处理能力有限等问题,尤其是在复杂的无线通信环境下,数据的完整性、实时性和安全性难以得到有效保障。

4、另外,目前的evtol状态监测系统在面对多样化的通信环境时,缺乏灵活的通信技术集成和切换能力,导致在城市密集区、偏远地带或高空飞行时,常常出现数据传输的中断或延迟,严重影响了飞行器的安全性和运行效率。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:

2、提供一种用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其包括:分布式传感器网络模块、数据处理与通信模块、ai协同控制模块、用户监测控制系统移动端模块,数据处理与通信模块与传感器网络模块进行信息交互,以实时获取飞行器的健康状态信息,ai协同控制模块分别与数据处理与通信模块和用户监测控制系统移动端模块进行信息交互,使得用户监测控制系统移动端模块对健康状态信息进行分析。

3、在本发明一个较佳实施例中,还包括远程监控中心模块,远程监控中心模块通过ai协同控制模块与用户监测控制系统移动端模块进行信息交互。

4、在本发明一个较佳实施例中,分布式高精度传感器网络模块包括电池状态传感器模块、飞行姿态传感器模块、环境感知传感器模块、动力系统传感器模块、结构健康检测传感器模块,其中,动力系统传感器模块包括电池系统传感器模块、电机动力传动装置传感器模块以及动力转换与分配传感器模块。

5、在本发明一个较佳实施例中,环境感知传感器模块包括卫星天线和气象传感器,所述的气象传感器包括风速仪、气温探头和湿度计。

6、在本发明一个较佳实施例中,数据处理与通信模块包括数据采集与预处理模块、数据压缩与加密模块、无线通信模块。

7、在本发明一个较佳实施例中,数据处理与通信模块包括wifi模块、4g/5g/6g移动通信模块、卫星通信模块、低功耗广域网(如lpwan)无线通信模块中的一种或多种。

8、在本发明一个较佳实施例中,ai协同控制模块包括数据传输链路管理模块、边缘计算与云计算协同管理模块、安全防护与权限管理模块以及飞行控制模块。

9、在本发明一个较佳实施例中,远程监控中心模块与用户监测控制系统移动端模块的结构相同,包括数据接收与解密模块、数据存储与管理模块、实时数据分析与智能预警模块以及维护决策与指令生成模块。

10、一种用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测方法,其步骤包括:

11、1)传感器网络模块实时获取飞行器的健康状态信息,并将健康状态信息发送至数据处理与通信模块;

12、2)数据处理与通信模块根据预测性维护算法、数据融合算法和异常检测算法对采集到的健康状态信息进行整合与预处理,并采用混合通信技术,将处理过的信息数据通过安全加密的方式实时传输至用户监测控制系统移动端模块和/或远程监控中心模块;

13、3)用户监测控制系统移动端模块和/或远程监控中心模块对数据信息进行实时分析,以识别异常和故障,从而生成或优化维护计划,并生成维护计划的控制指令;

14、4)用户监测控制系统移动端模块和/或远程监控中心模块通过双向通信机制,向evtol发送控制指令,并接收evtol返回的执行状态信息和健康状态信息,从而实现对evtol飞行状态的实时监测和智能维护。

15、在本发明一个较佳实施例中,在步骤2)中,安全加密方式包括aes-gcm对称加密算法、轻量级加密方案以及tls/dtls安全通信协议。

16、本发明的有益效果是:具备强大的数据采集、融合处理、混合通信、安全加密以及智能维护策略等核心技术,能够实现对evtol进行全方位、实时、高效和安全的远程状态监测,以应对日益增长的evtol商业化运营需求,切实提高了飞行器的可靠性、安全性、维护管理效率以及运营经济性,对于推动电动垂直起降飞行器行业的健康发展具有重要意义和实际价值。



技术特征:

1.一种用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其特征在于,包括:分布式传感器网络模块、数据处理与通信模块、ai协同控制模块、用户监测控制系统移动端模块,数据处理与通信模块与传感器网络模块进行信息交互,以实时获取飞行器的健康状态信息,ai协同控制模块分别与数据处理与通信模块和用户监测控制系统移动端模块进行信息交互,使得用户监测控制系统移动端模块对健康状态信息进行分析。

2.根据权利要求1所述的用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其特征在于,还包括远程监控中心模块,远程监控中心模块通过ai协同控制模块与用户监测控制系统移动端模块进行信息交互。

3.根据权利要求1所述的用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其特征在于,分布式高精度传感器网络模块包括电池状态传感器模块、飞行姿态传感器模块、环境感知传感器模块、动力系统传感器模块、结构健康检测传感器模块,其中,动力系统传感器模块包括电池系统传感器模块、电机动力传动装置传感器模块以及动力转换与分配传感器模块。

4.根据权利要求1所述的用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其特征在于,环境感知传感器模块包括卫星天线和气象传感器,所述的气象传感器包括风速仪、气温探头和湿度计。

5.根据权利要求1所述的用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其特征在于,数据处理与通信模块包括数据采集与预处理模块、数据压缩与加密模块、无线通信模块。

6.根据权利要求1所述的用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其特征在于,数据处理与通信模块包括wifi模块、4g/5g/6g移动通信模块、卫星通信模块、低功耗广域网(如lpwan)无线通信模块中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其特征在于,ai协同控制模块包括数据传输链路管理模块、边缘计算与云计算协同管理模块、安全防护与权限管理模块以及飞行控制模块。

8.根据权利要求1所述的用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,其特征在于,远程监控中心模块与用户监测控制系统移动端模块的结构相同,包括数据接收与解密模块、数据存储与管理模块、实时数据分析与智能预警模块以及维护决策与指令生成模块。

9.一种用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测方法,其步骤包括:

10.根据权利要求1所述的用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测方法,其特征在于,在步骤2)中,安全加密方式包括aes-gcm对称加密算法、轻量级加密方案以及tls/dtls安全通信协议。


技术总结
本发明公开了一种用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测系统,包括:分布式传感器网络模块、数据处理与通信模块、AI协同控制模块、用户监测控制系统移动端模块。通过上述方式,本发明用于电动垂直起降飞行器的实时远程状态监测方法及其系统,能够实现对EVTOL进行全方位、实时、高效和安全的远程状态监测,以应对日益增长的EVTOL商业化运营需求,切实提高了飞行器的可靠性、安全性、维护管理效率以及运营经济性,对于推动电动垂直起降飞行器行业的健康发展具有重要意义和实际价值。

技术研发人员:苑克国,潘晓俊
受保护的技术使用者:齐飞航空科技(苏州)有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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