申请/专利权人：西安爱生技术集团公司;西北工业大学

申请日：2020-09-22

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN112148029B

主分类号：G05D1/46

分类号：G05D1/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2021.01.15#实质审查的生效;2020.12.29#公开

摘要：本发明涉及一种滑跑起降型无人机无动力全自动迫降方法，首先判断无人机是否能飞回本场，如果无人机能够返回本场降落，则选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制无人机滑翔返回到目标点，到达目标点后，判断无人机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆。如果无人机不能返回本场，则判断是否能到达几个备用场地，如果能够到达备用场，选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制无人机滑翔返回到目标点，到达目标点后，判断无人机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆。如果判断所有的备用场地均不能到达，则选择预定的几个迫降区域实施迫降。

主权项：1.一种滑跑起降型无人机无动力全自动迫降方法，其特征在于步骤如下：步骤1：当发动机转速小于正常工作的最低转速判断发动机停车，地面站显示“发动机故障”报警，根据当前飞机的高度和到本场的距离，利用无动力滑翔性能参数判断飞机是否能飞回本场，如果飞机能够返回本场降落，则选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制飞机滑翔返回到目标点，此期间纵向控制律为定速滑翔控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；到达目标点后，根据高度判断飞机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆，纵向控制律为滑翔着陆控制，横航向控制律为航线跟踪控制；步骤2：如果判断不能返回本场，则判断是否能到达几个备用场地，优先选择最近的备用场地迫降；此期间纵向控制律为定速滑翔控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；到达备用场，选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制飞机滑翔返回到目标点，此期间纵向控制律为定速滑翔控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；到达目标点后，根据高度判断飞机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆，纵向控制律为滑翔着陆控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；如果判断所有的备用场地均不能到达，则选择预先设定的几个迫降场地中最近的一个实施迫降；所述的定速滑翔控制律：F_δe＝kθθ-θg+kqq其中，θg＝kvva-vag+ki∫va-vagdt；F_δe为升降舵控制量；θ为无人机俯仰角；q为俯仰角速率；va为空速，vag为空速给定值；kθ为俯仰角放大系数、kq为俯仰角速率放大系数；kv为速度放大系数，ki为速度积分放大系数；所述的航线跟踪控制律：F_δa＝kψa·ψ-ψg+kφ·φ+kp·p+ky·y-ygF_δr＝kψr·ψ-ψg+kr·r+kyr·y-yg其中，F_δa为副翼控制量、F_δr为方向舵控制量；ψ为偏航角、φ为滚转角、y为侧向航偏、β为滚转角速率、r为偏航角速率、ψg为期望航向、yg为给定侧向航偏；kψa为副翼偏航角放大系数、kφ为滚转角放大系数；kp滚转角速率放大系数、ky为副翼航偏放大系数、kψr为方向舵偏航角放大系数、kr偏航角速率放大系数、kyr方向舵航偏放大系数；所述的滑翔着陆控制律：俯仰通道：F_δe＝kθ·θ-θg′+kq·q其中， 上述公式中：F_δe为升降舵控制量、θ为无人机俯仰角、q为俯仰角速率、kθ为俯仰角放大系数；K_xh、K_lp为下滑段和拉平段的放大系数；H_xh0、H_lp0为下滑段和拉平段的给定高度；H_sj、X_sj着陆段的无人机实际高度和水平距离；X_xh0、X_lp0、τ0分别为下滑段给定水平距离、拉平段给定水平距离和拉平参数。

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权利要求：

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