[發明專利]一種無人機的控制方法

在審

• 申請號: 201710488774.7
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN109116729A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 蘇穎;高揚;閆廷廷;楊宜鑫
• 申請（專利權）人: 無錫飛天俠科技有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05B11/42;G05D1/10;G05D1/08;G05D1/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉娟娟

1.一種無人機的控制方法，其特征在于：所述控制方法是用于無人機編隊集群的飛行管理及控制，包括編隊集群管理模式、編隊集群遙控飛行模式、編隊集群控制模式、自主控制模式、故障返航模式和編隊集群返航模式；

所述編隊集群管理模式通過地面設備及場地，對無人機編隊集群進行日常維護及管理；

所述編隊集群遙控飛行模式通過遙控器向各個無人機發送控制指令，使無人機按照接收到的控制指令飛行；

所述編隊集群控制模式通過地面控制設備和無人機機載設備進行無人機編隊集群控制，獲取無人機編隊集群的當前位置和各個無人機的姿態；

所述自主控制模式包括內環控制模式和外環控制模式，用于單個無人機自主控制，內環控制模式用于控制單個無人機的姿態，外環控制模式用于控制單個無人機的位置和速度；

所述故障返航模式是在飛行過程中，當地面站與單個無人機間的通信出現故障或單個無人機出現機械故障時，出現故障的無人機按照原路徑返回至起點或指定地點；

所述編隊集群返航模式是在無人機編隊集群完成任務后，按照原路徑返回至起點或指定地點。

2.根據權利要求1所述的一種無人機的控制方法，其特征在于：所述內環控制模式采用自適應魯棒控制算法和mahony算法，所述外環控制模式采用模糊PID控制算法。

3.根據權利要求2所述的一種無人機的控制方法，其特征在于：所述mahony算法是根據加速度計和地磁計的數據，轉換到地理坐標系后，與對應參考的重力向量和地磁向量進行求誤差，這個誤差用來校正陀螺儀的輸出，然后用陀螺儀數據進行四元數更新，再轉換到歐拉角。

4.根據權利要求1所述的一種無人機的控制方法，其特征在于：所述無人機編隊集群處于編隊集群遙控飛行模式時，無人機編隊集群的位置信息通過無線數傳裝置傳輸到地面站，并顯示在地面站的屏幕上；所述無人機編隊集群處于自主控制模式時，各個無人機的位置信息通過無線數傳裝置傳輸到地面站，并顯示在地面站的屏幕上。

5.根據權利要求1所述的一種無人機的控制方法，其特征在于：所述編隊集群控制模式通過地面控制設備和無人機機載設備進行無人機編隊集群控制包括如下步驟：

步驟1：通過無人機機載設備接收計算無人機相互距離及相對速度；

步驟2：計算無人機的當前位置和姿態；

步驟3：通過地面控制設備接收無人機相互距離及相對速度，獲取無人機的當前位置和姿態；

步驟4：根據無人機相互距離及相對速度，判斷無人機編隊集群是否運行正常及安全；

步驟5：根據所述無人機的當前位置和姿態，判斷該無人機是否即將進入飛行區域或禁飛區域；

步驟6：當無人機即將進入限飛區域或禁飛區域時，根據該區域對應的飛行控制策略，控制無人機飛行。

6.根據權利要求5所述的一種無人機的控制方法，其特征在于：所述無人機機載設備包括機載相機，所述機載相機的工作方法包括：

步驟1：根據地面控制設備設定的飛控參數生成機載相機控制指令；

步驟2：所述機載相機判斷飛控參數是否滿足預設觸發條件；

步驟3：若是，則按照相機控制指令控制無人機上的至少兩個機載相機進行拍攝。

7.根據權利要求6所述的一種無人機的控制方法，其特征在于：所述飛控參數至少包括無人機的經緯度、飛行高度、飛行速度、飛行距離以及飛行時間。

8.根據權利要求6所述的一種無人機的控制方法，其特征在于：所述無人機上設有機載存儲設備，所述機載存儲設備與所述機載相機電連接，所述機載存儲設備用于存儲無人機上的機載相機拍攝的圖像和/或錄像，并將拍攝圖像和/或錄像時對應的飛控參數寫入所述機載存儲設備的圖像和/或錄像的數據中。