[发明专利]一种空速自动保护系统

权利要求书

1.一种空速自动保护系统，其特征在于：包括空速管、差压传感器、微控制器、油门信号输入端口、油门信号输出端口、工作模式选择端口和状态指示灯；空速管与差压传感器相连接，将飞行器外部气流导入机舱内的差压传感器中；微控制器采集差压传感器输出的气流动压信号并计算出安全飞行指示空速值，以此作为判断空速保护的依据，并根据工作模式选择端口的PWM信号三种脉宽区间来确定进入三种不同的工作模式：禁止模式、空速校准模式和空速保护模式；三种模式均可在飞行过程中根据用户需要实时切换；在禁止模式时，处于直连油门信号的状态，微控制器将捕获到的油门输入PWM信号通过油门信号输出端口直接输出，不对油门信号进行任何调制或控制；在空速校准模式时，微控制器通过差压传感器测量并存储当前最低安全飞行指示空速值，并以所述当前最低安全飞行指示空速值作为触发空速保护程序最低门限值，在下次上电后直接读取所述最低门限值；校准完成后在没有退出该模式时，不参与油门信号的控制，油门输出控制量等于油门信号的输入量；在空速保护模式时，若微控制器检测到的安全飞行指示空速值高于校准值时，则油门信号输出端直接输出油门信号的输入量，若检测到安全飞行指示空速值低于校准值时，则根据误差大小计算保护空速所需要的油门控制量，并输出该控制量，直至飞机的安全飞行指示空速值提升至校准值以上。

2.根据权利要求1所述一种空速自动保护系统，其特征在于：所述空速自动保护系统串联在飞行器的油门通道上，将原来直接传送给油门驱动设备的PWM信号经过所述空速自动保护系统后再传送给油门驱动设备。

3.根据权利要求1所述一种空速自动保护系统，其特征在于：通过遥控器接收机或无人机机载电子设备输出三种脉宽区间的PWM信号给工作模式选择端口。

4.根据权利要求1所述一种空速自动保护系统，其特征在于：所述差压传感器为低成本、MEMS工艺的差压测量传感器，满足飞行器电子设备低功耗、小体积、轻质量的限制。

5.根据权利要求1所述一种空速自动保护系统，其特征在于：所述测量当前最低安全飞行指示空速值的方法是在飞行过程中进行校准，不需经过预先复杂的计算，并且用户根据需要进行多次校准，调整安全飞行指示空速值的最低门限值。

6.根据权利要求1所述一种空速自动保护系统，其特征在于：在空速校准模式时，所述微控制器采用多次采样并求均值的方式来获取用户设定的最低安全飞行指示空速值。

7.根据权利要求1所述一种空速自动保护系统，其特征在于：所述空速自动保护系统上电时，微控制器检测油门信号输入端口和工作模式选择端口的信号，当工作模式选择端口的油门PWM信号不在正常值区间或工作模式未选择禁止模式时，此时空速自动保护系统不能正常初始化并通过指示灯快闪提示用户检查系统，起到保护作用。

8.根据权利要求1所述一种空速自动保护系统，其特征在于：所述空速自动保护系统上电时，微控制器检测油门信号输入端口的PWM信号，当油门信号处于中位时进入油门行程校准程序，校准并存储油门输入信号的行程大小，提高对不同飞机的油门行程设置的兼容性，并以校准的油门输入行程作为油门输出PWM信号的限幅区间。

9.根据权利要求1所述一种空速自动保护系统，其特征在于：所述微控制器在三个工作模式下，每个运行周期都实时监测工作模式选择端口的PWM信号和油门输入端口的PWM信号有效性，当工作模式选择端口的PWM信号异常或丢失，则自动进入禁止模式；当油门信号输入端口的PWM信号异常或丢失超过设定的时间，则通过油门信号输出端口输出最低油门信号，关闭飞机的动力设备，以保证在突发情况下保护人员的安全。