[發明專利]基于運動基座的無人機起飛控制方法、計算機可讀存儲介質及控制設備

在審

• 申請號: 202010073974.8
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111240349A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 馬遠超;翟雄輝;王磊;黃遲;李海飛;劉洋;臧歡;魏亞靜;任宇;楊翠翠;李晨曦;楊健;高洋;李澤辰;宋宜凡;郭志永;蘭小鵬
• 申請（專利權）人: 西安愛生無人機技術有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

本發明屬于航空飛行器控制方法，具體涉及一種基于運動基座的復合構型固定翼無人機起飛控制方法、計算機可讀存儲介質及控制設備，解決了現有技術中復合構型固定翼無人機起降過程中依賴固定位置點，難以在一個運動的基座平臺上進行起降，以及飛行過程中水平方向的最大飛行速度低的技術問題。將起飛分為等待起飛指令、爬升、伴飛和飛離四個步驟：爬升過程中，由旋翼控制無人機的上升以及橫向的相對位置和姿態、航向，并控制無人機與運動基座的橫向相對關系，固定翼控制無人機與運動基座沿縱向的相對位置與速度，到達預設伴飛高度后，跟隨運動基座共同運動，無人機接收到飛離指令后飛離運動基座。

技術領域

本發明屬于航空飛行器控制方法，具體涉及一種基于運動基座的復合構型固定翼無人機起飛控制方法、計算機可讀存儲介質及控制設備。

背景技術

常規無人機一般分為固定翼和多旋翼兩種。固定翼無人機具有飛行速度快、續航時間長和航程遠的優點，但在起降過程中需要利用跑道進行滑跑，而且無法進行空中懸停；多旋翼無人機可以進行垂直起降，對起降場地沒有特殊要求，也可以進行空中懸停，但是飛行速度和續航時間都難以和固定翼無人機相比。

衍生出的復合構型固定翼無人機是在常規固定翼無人機的布局基礎上增加多旋翼機構，使固定翼無人機具備垂直起降的能力。目前現有的復合式固定翼無人機起降過程中均采用多旋翼方式進行起降，起降過程中依賴固定位置點。且復合式固定翼無人機采用多旋翼方式進行飛行的過程中，由于飛機自身結構復雜，水平方向的最大飛行速度一般只能維持在5m/s左右，同時，機動能力有限，以常規方式難以在一個運動的基座平臺上進行起降。

發明內容

本發明的主要目的是解決現有技術中復合構型固定翼無人機起降過程中依賴固定位置點，難以在一個運動的基座平臺上進行起降，以及以多旋翼模式飛行過程中水平方向的最大飛行速度低的技術問題，提供一種基于運動基座的復合構型固定翼無人機起飛控制方法、計算機可讀存儲介質及控制設備。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

基于運動基座的無人機起飛控制方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

步驟1，無人機等待起飛指令

無人機維持待飛狀態直至接收到起飛指令，所述待飛狀態為無人機機頭指向與運動基座的運動方向一致，且無人機尚未飛離運動基座；

步驟2，無人機爬升

無人機的旋翼控制無人機的姿態、航向、高度、垂直速度，以及無人機和運動基座的橫向相對位置；同時，由無人機的發動機控制無人機與運動基座的縱向相對位置，以及無人機相對運動基座的相對速度；使無人機垂直向上飛離運動基座，且在水平方向與運動基座保持相對靜止，無人機航向與運動基座保持一致，直至無人機到達預設伴飛高度；

步驟3，無人機保持伴飛

無人機的旋翼控制無人機的姿態、航向、高度、垂直速度，以及無人機和運動基座的橫向相對位置；同時，由無人機的發動機控制無人機與運動基座的縱向相對位置，以及無人機與運動基座的相對速度；使無人機與運動基座維持相對靜止，無人機航向與運動基座保持一致，無人機維持預設伴飛高度，直至無人機接收到飛離指令；

步驟4，無人機飛離運動基座。

進一步地，所述步驟4具體為：

無人機的航向保持與運動基座一致，持續增大無人機的發動機推力，使無人機保持水平飛行直至平飛速度達到轉換速度，關閉旋翼電機，無人機按照固定翼模式繼續飛行，無人機沿運動基座航向飛離運動基座。

進一步地，所述步驟4具體為：