[發明專利]一種無需加速度傳感器組合補償的無人機升降率測量方法

有效

• 申請號: 201410020172.5
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103759761A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王宏倫;邵星靈;蘇子康;向錦武
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00;G05D1/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

1.一種無需加速度傳感器組合補償的無人機升降率測量方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：由無線電高度表獲取當前無人機的高度信息H(k)；

步驟二：將當前無人機的高度信息H(k)送入第一級非線性跟蹤微分器，獲得升降率信息z₂(k)；

第一級非線性跟蹤微分器為：

fh=fhan(z1(k)-H(k),z2(k),r,h0)z1(k+1)=z1(k)+h·z2(k)z2(k+1)=z2(k)+h·fh---(1)]]>

其中：fhan(x₁,x₂,r,h₀)為最速控制綜合函數，其公式如下：

d=rh0d0=h0dy=x1+h0x2a0=d2+8r|y|a=x2+(a0-d)2sign(y),|y|>d0---(2)x2+yh,|y|≤d0fhan=-rsign(a),|a|>d-rab,|a|≤d]]>

式中：z₁(k)為跟蹤微分器對高度信息H(k)的最速跟蹤，z₂(k)為高度信息的近似微分，即升降率信息，記作h為系統采樣步長，r為加速度因子，h₀為濾波因子；

步驟三：將步驟二獲得的升降率信息z₂(k)送入第二級非線性跟蹤微分器中，并采用先預報后微分的方法，獲得升降率信息z₃(k)；

第二級非線性跟蹤微分器為：

H·0(k)=z2(k)+h1·z4(k)fh=fhan(z3(k)-H·0(k),z4(k),r1,h0)z3(k+1)=z3(k)+h·z4(k)z4(k+1)=z4(k)+h·fh---(4)]]>

式中，z₃(k)為第二級跟蹤微分器對第一級跟蹤微分器輸出的升降率信息z₂(k)的最速跟蹤，即最終獲取的的升降率信息，z₄(k)為升降率信息的近似微分，即加速度信息；h₁為預報步長，為z₂(k)的預測修正值，r₁為第二級跟蹤微分器的加速度因子；

步驟四：飛行過程中針對無人機的高度信息H(k)，重復上述步驟得到升降率信息z₃(k)并送入飛控系統中。