[發(fā)明專利]一種艦載垂起無人機的返航著艦控制方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011086055.0 | 申請日： | 2020-10-12 |
| 公開（公告）號： | CN112214035A | 公開（公告）日： | 2021-01-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 韓源;李星根;何宇;王宬;郭蕊;閔偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安羚控電子科技有限公司 |
| 主分類號： | G05D1/10 | 分類號： | G05D1/10 |
| 代理公司： | 西安弘理專利事務(wù)所 61214 | 代理人： | 寧文濤 |
| 地址： | 710072 陜西省西安市高新區(qū)*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 艦載 無人機 返航 控制 方法 | ||
1.一種艦載垂起無人機的返艦著艦控制方法，其特征在于，當垂起無人機開始返航著艦后，艦船的速度和航向?qū)⒈３植蛔儯唧w按以下步驟實施：
步驟1，返航進場：當收到返航指令后，以當前艦船位置為目標點，執(zhí)行向點飛任務(wù)，導(dǎo)引垂起無人機飛至艦船甲板著艦點上空位置；
步驟2，跟蹤降高：垂起無人機定速降高向甲板著艦點飛；
步驟3，快速著艦：導(dǎo)引垂起無人機進行穩(wěn)定下降，在到達安全高度后，垂起無人機將甲板沉浮運動信息引入高度控制通道，使垂起無人機在高度方向始終與甲板著艦點保持相對安全高度，同時采用橫滾運動預(yù)估器對著艦時機進行判定，當預(yù)估到橫滾角為0時，控制垂起無人機快速下降完成著艦，觸艦后迅速關(guān)停各通道控制律。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦載垂起無人機的返艦著艦控制方法，其特征在于，所述步驟1返航進場階段分為兩部分：
第一部分，垂起無人機定高定速向目標點飛，具體操作如下：
縱向：保持當前空速；
橫向：糾偏控制；
高度：保持當前高度不變；
航向：以艦船航向為目標航向；
第二部分，垂起無人機定高減速向目標點飛，具體操作如下：
縱向：當待飛距小于一定距離時開始減速，速度與待飛距成正比，減至與艦船速度保持一致；
橫向：糾偏控制；
高度：保持當前高度不變；
航向：以艦船航向為目標航向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦載垂起無人機的返艦著艦控制方法，其特征在于，所述步驟2中跟蹤降高階段具體操作為：
縱向：保持與艦船速度一致；
橫向：糾偏控制；
高度：以一定的垂向速率降高，降至一定安全高度后保持；
航向：以艦船航向為目標航向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦載垂起無人機的返艦著艦控制方法，其特征在于，所述步驟3中快速著艦的具體操作為：
縱向：保持與艦船速度一致；
橫向：糾偏控制；
高度：以變化的垂向速率降高，完成著艦；
航向：以艦船航向為目標航向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦載垂起無人機的返艦著艦控制方法，其特征在于，所述步驟3快速著艦階段中，由激光測距儀得到垂起無人機與甲板著艦點之間的相對高度，由垂起無人機高度信息解算出甲板著艦點的沉浮運動數(shù)據(jù)，由沉浮運動數(shù)據(jù)擬合出沉浮運動的數(shù)學模型，從擬合模型中獲得沉浮運動的時間周期信息Ts，在獲得沉浮運動的周期Ts后，以Ts來對甲板橫滾運動進行預(yù)估，當預(yù)估器預(yù)估到Ts后著艦點橫滾角為0時，控制垂起無人機開始最后下降階段，在最后下降階段，為了使相對垂向速度能夠隨相對高度降低而成比例減小，確保相對高度為零時觸艦速率符合指標要求，采用相對速率是相對高度的指數(shù)下降規(guī)律，其控制律為：
式中，為容許觸艦相對速率，ΔH為當前相對高度，τ為時間常數(shù)。
當ΔH＝0時，時間t和時間常數(shù)τ之間的關(guān)系為：
已知時間t、ΔH0和可以得出τ。
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