[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

本發明公開了一種無人機的控制方法，屬于無人機技術領域，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。本發明解決了無人機在工作中，無法進行無人機編隊集群控制，從而造成無人機的工作效率降低，同時存在安全隱患，造成無人機無法實現編隊集群管理及相互識別判斷，影響無人機編隊航行的問題，通過獲取無人機的當前位置和飛行姿態，并根據該當前位置和飛行姿態確定該無人機的飛行區域，按照該區域對應的飛行控制策略，控制無人機飛行，提高飛行效率和飛行安全，提高無人機編隊飛行安全。

技術領域

本發明涉及一種無人機的控制方法，屬于無人機技術領域。

背景技術

無人機是指利用無線遙控設備和自身的控制裝置進行控制的不載人飛行器，例如無人直升機、無人固定翼機、無人傘翼機等等，無人機可以用于掛載拍攝裝置，用于航拍、測繪、偵察等等，無人機在工作中，一般都是根據預先配置好的航線自動飛行，而自動飛行時，無法提前識別禁飛區域而進行避讓，從而造成無人機的工作效率降低，同時存在安全隱患，在這個過程中，無人機無法實現編隊集群管理及相互識別判斷，影響無人機編隊航行。

發明內容

本發明的主要目的是為了提供一種無人機的控制方法，用于解決無人機在工作中，無法進行無人機編隊集群控制，從而造成無人機的工作效率降低，同時存在安全隱患，造成無人機無法實現編隊集群管理及相互識別判斷，影響無人機編隊航行的問題。

本發明的目的可以通過采用如下技術方案達到：

一種無人機的控制方法，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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；