[發明專利]飛行控制方法及相關裝置

有效

• 申請號: 201810380948.2
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108572655B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 趙勇;陳亮;楊鄭宇;陳琳;張文君
• 申請（專利權）人: 重慶市億飛智聯科技有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 郭新娟

1.一種飛行控制方法，其特征在于，應用于包括旋翼和固定翼的無人飛行器，所述旋翼為多個，多個旋翼分別設置于所述無人飛行器的左右兩側，所述方法包括：

步驟S101，響應出航指令，控制所述旋翼處于第一工作模式以使所述無人飛行器垂直上升，其中，所述第一工作模式指從所述無人飛行器響應出航指令后控制所述旋翼啟動起，至所述無人飛行器達到預設高度且處于預設出航方向止，其間所述旋翼的工作模式；

步驟S102，在當所述無人飛行器處于所述預設高度且處于所述預設出航方向時，控制所述旋翼處于第二工作模式并控制所述固定翼處于第一操作模式，其中，所述第二工作模式指從所述無人飛行器達到所述預設高度且處于所述預設出航方向起，至所述無人飛行器達到預定空速止，其間所述旋翼的工作模式，第一操作模式指所述無人飛行器達到所述預設高度且處于所述預設出航方向后控制所述固定翼啟動起，至所述無人飛行器達到預定空速止，所述控制所述旋翼處于第二工作模式并控制所述固定翼處于第一操作模式的方式為：在所述無人飛行器垂直上升達到所述預設高度且處于所述預設出航方向后，所述旋翼開始以預設初始角度向所述無人飛行器的機頭方向傾轉，所述無人飛行器的機頭方向指從所述無人飛行器的機尾指向所述無人飛行器的機頭的方向，使所述旋翼提供垂直方向的第二升力和水平方向的第一前向力，該水平方向的第一前向力使得所述無人飛行器的空速變大，同時，所述固定翼提供的垂直方向的第三升力也隨著所述無人飛行器的空速的變大而逐漸變大，所述無人飛行器依據不斷增大的空速相應地調整所述旋翼提供的垂直方向的第二升力和水平方向的第一前向力及所述固定翼提供的垂直方向的第三升力繼續水平加速；

多個旋翼分別設置于所述無人飛行器的左右兩側，通過控制不同旋翼以不同的角度向不同的方向進行傾轉，以調節不同旋翼提供的垂直方向的垂直力和水平方向的水平力，使所述無人飛行器實現航向偏轉、橫滾、加速；

所述無人飛行器實現航向右偏轉的過程為：所述無人飛行器水平加速的過程中，響應航向右偏轉指令，控制位于所述無人飛行器左側的旋翼向所述無人飛行器的機頭方向傾轉預設角度，同時控制位于所述無人飛行器右側的旋翼向所述無人飛行器的機尾方向傾轉所述預設角度，其中，所述無人飛行器的機尾方向指從所述無人飛行器的機頭指向所述無人飛行器的機尾的方向，使得所述無人飛行器的左側的旋翼提供的機頭方向的水平力增大，所述無人飛行器的右側的旋翼提供的機頭方向的水平力減小，由此，所述無人飛行器獲得順時針旋轉的力矩，所述無人飛行器獲得順時針旋轉的力矩通過如下公式計算得到：

其中，L_plane為順時針旋轉的力矩，為左側旋翼提供的力矢量，力矢量包括力的大小和方向，為左側旋翼的自轉軸到所述無人飛行器質心的距離矢量，距離矢量包括距離的大小和方向，為右側旋翼提供的矢量力，為右側旋翼的自轉軸到所述無人飛行器質心的距離矢量，F_left為左側旋翼提供的力的大小，l_left為左側旋翼的自轉軸到所述無人飛行器質心的距離的大小，θ為傾轉角度，F_right為右側旋翼提供的力的大小，l_right為右側旋翼的自轉軸到所述無人飛行器質心的距離的大小；

所述無人飛行器實現橫滾的過程為：當所述無人飛行器接收到橫滾指令時，控制位于所述無人飛行器左側的旋翼向上半平面傾轉預設橫滾角度，同時控制位于所述無人飛行器右側的旋翼向下半平面傾轉所述預設橫滾角度，使得所述無人飛行器的左側的旋翼提供的向上半平面的垂直力增大，所述無人飛行器的右側的旋翼提供的向下半平面的垂直力增大，由此，所述無人飛行器獲得以所述無人飛行器的機頭方向為參照向右滾轉的力矩，使得所述無人飛行器實現右滾轉；

所述無人飛行器實現向前加速的過程為：當所述無人飛行器接收到向前加速指令時，控制位于所述無人飛行器左側的旋翼向所述無人飛行器的機頭方向傾轉預設加速角度，同時控制位于所述無人飛行器右側的旋翼向所述無人飛行器的機頭方向傾轉所述預設加速角度，使得所述無人飛行器的左側的旋翼提供的機頭方向的水平力增大，所述無人飛行器的右側的旋翼提供的機頭方向的水平力增大，由此，所述無人飛行器獲得的機頭方向的水平力增大，使得所述無人飛行器實現向前加速前進；

步驟S103，當所述無人飛行器達到預定空速時，控制所述旋翼處于第三工作模式并控制所述固定翼處于第二操作模式，以使所述無人飛行器固定翼巡航飛行。