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一种无人机巡航控制方法及系统

申请号: CN202311666782.8
申请人: 陕西德鑫智能科技有限公司
申请日期: 2023/12/7

摘要文本

本发明提出了一种无人机巡航控制方法及系统,属于无人机技术领域,其方法包括根据无人机预设航点、无人机当前航点和无人机当前速度确定滚转角预规划值,并根据滚转角预规划值控制无人机的转向姿态;根据给定的无人机预设高度确定无人机的俯仰角预规划值,通过俯仰角预规划值控制无人机的俯仰姿态;根据给定的无人机预设空速确定无人机的油门开合率,通过无人机的油门开合率控制油门舵的开度;根据无人机的转向姿态、无人机的俯仰姿态以及油门舵的开度对无人机的巡航姿态进行控制。本发明对无人机的自动巡航进行控制,提高了无人机的巡航周期和巡航姿态调整的智能性和安全性。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种无人机巡航控制方法及系统
专利类型 发明授权
申请号 CN202311666782.8
申请日 2023/12/7
公告号 CN117389320B
公开日 2024/3/8
IPC主分类号 G05D1/49
权利人 陕西德鑫智能科技有限公司
发明人 郝树奇; 叶成海; 高文文; 任航
地址 陕西省西安市未央区经济技术开发区泾渭新城吉利大道1号经开区汽车零部件产业基地B-10号

专利主权项内容

1.一种无人机巡航控制方法,其特征在于,包括以下步骤:根据无人机预设航点、无人机当前航点和无人机当前速度确定滚转角预规划值,并根据滚转角预规划值/>控制无人机的转向姿态;根据给定的无人机预设高度确定无人机的俯仰角预规划值/>,通过俯仰角预规划值/>控制无人机的俯仰姿态;根据给定的无人机预设空速确定无人机的油门开合率/>,通过无人机的油门开合率/>控制油门舵的开度;根据无人机的转向姿态、无人机的俯仰姿态以及油门舵的开度对无人机的巡航姿态进行控制;所述根据滚转角预规划值控制无人机的转向姿态具体为:根据滚转角预规划值确定无人机的滚转角调节值/>,根据无人机的滚转角调节值和无人机的航向偏差/>控制无人机的转向姿态;所述根据无人机预设航点、无人机当前航点和无人机当前速度确定滚转角预规划值的计算模型为:式中,为滚转角预规划值,单位:度;/>为制导律增率,单位:km/度;/>为控制输入量,单位:度;/>为无人机与目标物之间的相对距离,单位:km;/>为无人机当前速度,单位:km/h;R为期望距离,单位:km;/>为航路制导控制系数,单位:度/km;2根据滚转角预规划值确定无人机的滚转角调节值/>的计算模型为:式中,为无人机的滚转角调节值,单位:度;/>为无人机偏航角控制效率因子,无量纲;P为无人机偏航角,单位:度;/>为无人机滚转角控制效率因子,无量纲;/>为无人机滚转角侧偏纠正值,单位:度;/>为滚转角预规划值,单位:度;/>为无人机滚转角侧偏控制效率因子,无量纲;/>为当前预设航线飞行时间,单位:小时;所述无人机的航向偏差的计算模型为:式中,为无人机的航向偏差,单位:度;/>为无人机飞行弧度,单位:rad;P为无人机偏航角,单位:度;/>为无人机的侧偏差,单位:km;所述通过俯仰角预规划值控制无人机的俯仰姿态具体为:根据俯仰角预规划值确定无人机的俯仰角给定值/>和无人机的俯仰角调节值/>,通过无人机的俯仰角给定值/>和无人机的俯仰角调节值/>控制无人机的俯仰姿态;所述根据给定的无人机预设高度确定无人机的俯仰角预规划值/>的计算模型为:式中,为无人机的俯仰角预规划值,单位:度;/>为无人机预设高度,单位:km;为无人机当前高度,单位:km;所述根据俯仰角预规划值确定无人机的俯仰角给定值/>和无人机的俯仰角调节值/>的计算模型为:式中,为无人机的俯仰角调节值,单位:度;/>为爬升阶段俯仰角调节系数,无量纲;为控制回路俯仰角规划值,单位:度;/>为俯仰角给定值,单位:度;/>为下滑阶段俯仰角调节系数,无量纲;t为下滑时间,单位:小时;/>为平飞阶段俯仰角调节系数,无量纲;q为俯仰角变化速率,单位:度/小时;/>为无人机的俯仰角预规划值,单位:度;所述根据给定的无人机预设空速确定无人机的油门开合率/>的计算模型为:式中,为无人机的油门开合率,无量纲;/>为爬升调节系数,无量纲;/>为无人机预设高度,单位:km;/>为无人机当前高度,单位:km;/>为无人机当前速度,单位:km/h;为无人机预设空速,单位:km/h;/>为下滑调节系数,无量纲;为无人机下滑高度,单位:km;/>为平飞调节系数,无量纲;/>为无人机初始状态调节空速,单位:km/h。Alt