[發(fā)明專利]無人機以及控制其滑行的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711047944.4
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107885222B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 王剛
• 申請（專利權）人: 埃洛克航空科技（北京）有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 唐海力;韓來兵

1.一種無人機滑行控制方法，其特征在于，包括：

檢測所述無人機的初始滑行速度是否大于設定的滑行速度閾值，

如果所述無人機的初始速度大于所述滑行速度閾值，則開始記錄所述無人機滑行時的航向和所述無人機的位置坐標，

根據(jù)所述無人機滑行時的航向得到偏航角，根據(jù)所述無人機的位置坐標得到側偏距，并根據(jù)所述側偏距和所述偏航角計算得到用以控制所述無人機轉向的轉向控制指令，包括：通過GPS獲取無人機的當前經緯度坐標，計算出當前無人機與跑道中心線的垂直距離，即側偏距Dz，當無人機滑行時，通過GPS獲取無人機當前航向，并計算出無人機航向與跑道航向的偏差，即偏航角Dpsi；轉向控制指令Cmd_Wy＝Kz*Dz+Kpsi*Dpsi,Cmd_Wy為偏航角速率指令，Kz，Kpsi為增益參數(shù)，根據(jù)實際情況調整；

實時采集所述無人機的滾轉角和滾轉角速率，得到用以防止所述無人機側翻的保護控制指令，包括通過陀螺儀獲取無人機的滾轉角Gama和滾轉角速率Wx，計算出偏航角速率保護指令Prot_Wy,Prot_Wy＝Kgama*Gama+Kwx*Wx,Kgama和Kwx為增益參數(shù)，根據(jù)實際情況調整；

通過所述保護控制指令和所述轉向控制指令，控制所述無人機的尾輪轉向，完成對所述無人機的滑行控制；包括：通過陀螺儀獲取無人機的偏航角速率Wy，計算出尾輪轉向指令R＝Kwy*(Cmd_Wy+Prot_Wy-Wy)；

如果所述無人機的初始速度不大于所述滑行速度閾值，則通過控制所述無人機的偏航角速率用于控制所述無人機滑行；利用側偏距Dz，即無人機當前位置與跑道中心線的垂直距離，和偏航角Dpsi，即無人機速度航向與跑道航向的差值，計算偏航角速率指令：Cmd_Wy＝Kz*Dz+Kpsi*Dpsi,Cmd_Wy為偏航角速率指令，Kz，Kpsi為增益參數(shù)，根據(jù)實際情況調整。

2.根據(jù)權利要求1所述的無人機滑行控制方法，其特征在于，根據(jù)所述無人機滑行時的航向得到偏航角包括：

通過所述無人機中的GPS獲取所述無人機當前速度航向，并將所述無人機當前速度航向轉換為導航坐標系，

通過所述導航坐標系計算出所述無人機的偏航角，所述偏航角為所述無人機的速度航向與跑道航向的偏差。

3.根據(jù)權利要求1所述的無人機滑行控制方法，其特征在于，根據(jù)所述無人機的位置坐標得到側偏距包括：

通過所述無人機中的GPS獲取所述無人機當前位置的經緯度坐標，并將所述無人機當前位置的經緯度坐標轉換為導航坐標系，

通過所述導航坐標系計算出所述無人機的側偏距，所述側偏距為所述無人機的與跑道中心線的垂直距離。

4.根據(jù)權利要求2或3所述的無人機滑行控制方法，其特征在于，還包括：

通過所述無人機中的GPS得到所述無人機當前位置的經緯度WGS84坐標系，并將所述經緯度WGS84坐標系轉換為平面導航坐標系x，y值，所述平面導航坐標系統(tǒng)的X軸為正東方向，Y軸為正北方向。

5.根據(jù)權利要求1所述的無人機滑行控制方法，其特征在于，還包括：對所述無人機的滑行控制的跑道標定，用于表示跑到的線段按照如下方法獲得：

按照原始跑道長度將跑道中心線等分成N個點，

對所述每個點采集M時間段的GPS位置，

將采集到的N個點M時間段內的所述GPS位置轉換為導航坐標系，再進行線性擬合。

6.根據(jù)權利要求1所述的無人機滑行控制方法，其特征在于，所述滑行速度閾值為：2m/s-5m/s。

7.根據(jù)權利要求1所述的無人機滑行控制方法，其特征在于，如果所述無人機的初始速度不大于所述滑行速度閾值，則通過控制所述無人機的偏航角速率用于控制所述無人機滑行。

8.一種無人機，其特征在于，按照如權利要求1-7任一項所述無人機滑行控制方法控制其滑行。

9.根據(jù)權利要求8所述的無人機，其特征在于，所述無人機采用后三點式起落架。

10.根據(jù)權利要求8所述的無人機，其特征在于，安裝一控制模塊，所述控制模塊用以控制所述無人機滑行，所述控制模塊還包括：用以向地面同步風控數(shù)據(jù)的無線通信模塊。