[發明專利]多旋翼無人機的航向引導方法和裝置

有效

• 申請號: 202010157692.6
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111474952B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 盧致輝;陳金穎;盧光宋;李剛;覃劍
• 申請（專利權）人: 浙江科比特科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李木燕

本申請提供了一種多旋翼無人機的航向引導方法和裝置，其方法包括：獲取多旋翼無人機當前的航向偏差；將所述多旋翼無人機當前的航向偏差與預設的第一偏差閾值進行比對；當所述多旋翼無人機當前的航向偏差大于所述預設的第一偏差閾值時，將所述預設的第一偏差閾值設定為所述多旋翼無人機當前的航向期望，并按照所述多旋翼無人機當前的航向期望對所述多旋翼無人機進行航向引導。該方法可以實現在多旋翼無人機單動力失效的情況下達到消除航向大誤差和保持無人機姿態穩定性的效果，克服了航向出現較大波動而引起橫滾及俯仰控制不穩定的缺點。

技術領域

本申請屬于自動控制領域，尤其涉及一種多旋翼無人機的航向引導方法和裝置。

背景技術

多旋翼無人機，是一種具有三個及以上旋翼軸的特殊的無人駕駛直升機。其通過每個軸上的電動機轉動，帶動旋翼，從而產生升推力。旋翼的總距固定，而不像一般直升機那樣可變。多旋翼無人機通過改變不同旋翼之間的相對轉速，可以改變單軸推進力的大小，從而實現控制無人機的運行軌跡。

目前，傳統的對多旋翼無人機的姿態控制方法多為：根據無人機的位置信息判斷無人機是否偏移航線且偏移了多少，然后根據偏移距離，結合相應的算法能夠快速的將無人機調整到原航線。基于該傳統的姿態控制方法，當無人機的偏航角出現較大誤差時，若限制控制器航向輸出會導致飛行器的航向控制遲鈍，而對航向最大轉動角度不加以限制時，控制器控制無人機航向時會導致橫滾軸及俯仰軸出現控制力不足的現象，影響無人機的姿態穩定。

然而，當無人機的旋翼出現單動力失效的情況時，航向角極易出現很多大的波動，存在很大的安全隱患。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種多旋翼無人機的航向引導方法和裝置，該涉及用于執行該多旋翼無人機的航向引導方法的電子設備及存儲介質，旨在至少解決現有技術中無人機的旋翼出現單動力失效的情況時，航向角極易出現很多大的波動，存在很大的安全隱患的技術缺陷。

本申請實施例的第一方面提供了一種多旋翼無人機的航向引導方法，所述多旋翼無人機的航向引導方法包括：

獲取多旋翼無人機當前的航向偏差；

將所述多旋翼無人機當前的航向偏差與預設的第一偏差閾值進行比對；

當所述多旋翼無人機當前的航向偏差大于所述預設的第一偏差閾值時，將所述預設的第一偏差閾值設定為所述多旋翼無人機當前的航向期望，并按照所述多旋翼無人機當前的航向期望對所述多旋翼無人機進行航向引導。

結合第一方面，在第一方面的第一種可能實現方式中，設定所述多旋翼無人機當前的航向期望時，包括：

結合所述多旋翼無人機當前航向偏差的偏離方向，以縮小所述多旋翼無人機當前航向偏差為設定規則設定所述多旋翼無人機當前的航向期望。

結合第一方面，在第一方面的第二種可能實現方式中，按照所述多旋翼無人機當前的航向期望對所述多旋翼無人機進行航向引導的步驟之后，包括：

獲取所述多旋翼無人機經航向引導后的實際航向；

將所述多旋翼無人機經航向引導后的實際航向與預先設定的初始航向期望進行比對；

當所述多旋翼無人機經航向引導后的實際航向與所述預先設定的初始航向期望不一致時，根據多旋翼無人機當前的實際航向重新計算航向偏差并進行下一輪的航向引導，直至所述多旋翼無人機經航向引導后的實際航向與所述預先設定的初始航向期望一致為止。

結合第一方面的第二種可能實現方式，在第一方面的第三種可能實現方式中，獲取所述多旋翼無人機經航向引導后的實際航向的步驟之前，包括：

按照預設的調整頻率調整所述多旋翼無人機的航向，以根據所述所述預設的調整頻率獲取所述多旋翼無人機經航向引導后的實際航向。