[發明專利]一種大滑翔比無人機自動著陸控制方法

有效

• 申請號: 202011185778.6
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112433533B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 李景欣;楊寧;折智強
• 申請（專利權）人: 彩虹無人機科技有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

1.一種大滑翔比無人機自動著陸控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟一：根據大滑翔比無人機當前飛行重量、跑道標高計算進近目標指示空速和平飄目標指示空速；

步驟二：判斷是否高于標準下滑道；若高于標準下滑道則沿標準下滑道進近，升降舵接通下滑道跟蹤回路；油門置慢車位，接通自動油門，保持指示空速等于進近目標指示空速；

步驟三：判斷是否飛過轉折點；若已過則跟蹤小角度下滑道，斷開自動油門并收油門到怠速，無人機減速；若指示空速減小到平飄目標指示空速，則置油門到慢車位，接通自動油門，保持指示空速等于平飄目標指示空速；

步驟四：判斷對地高度是否不大于平飄高度；若小于則斷開自動油門并置油門到怠速位；升降舵斷開下滑道跟蹤回路，接通平飄控制回路；

步驟五：判斷是否觸地；觸地后斷開平飄控制回路，升降舵下壓，油門置最小位，剎車減速至停止，著陸完成；

在步驟一中，進近目標指示空速為：

V_c＝K_vwW+K_vhH_rwy+V_offset1；

其中，V_c是進近目標指示空速，W是無人機當前飛行重量，H_rwy為跑道標高，K_vw和K_vh分別是當前飛行重量和跑道標高對兩個目標指示空速的影響因數，V_offset1是目標指示空速計算第一偏移。

2.根據權利要求1所述的大滑翔比無人機自動著陸控制方法，其特征在于：在步驟一中，平飄目標指示空速為：

V_fl＝K_vwW+K_vhH_rwy+V_offset2；

其中，V_fl是平飄目標指示空速，W是無人機當前飛行重量，H_rwy為跑道標高，K_vw和K_vh分別是當前飛行重量和跑道標高對兩個目標指示空速的影響因數，V_offset2是目標指示空速計算第二偏移。

3.根據權利要求1所述的大滑翔比無人機自動著陸控制方法，其特征在于：在步驟二中，升降舵的輸出量由俯仰姿態控制回路和高度控制回路疊加得出；其中，升降舵的偏轉角度的公式如下：

其中，θ是無人機俯仰姿態角，θ_c是目標俯仰姿態角，和是俯仰姿態控制回路的比例系數和阻尼系數，H為無人機相對跑道高度，H_c為目標高度，和是高度控制回路的比例系數和積分系數。

4.根據權利要求1所述的大滑翔比無人機自動著陸控制方法，其特征在于：在步驟二中，自動油門中的油門輸出量由慢車油門基準值與指示空速控制回路疊加得出；其中，油門開度的公式如下：

其中，δ_slow為慢車油門基準數值，V是無人機指示空速，V_c是進近目標指示空速，和是指示空速控制回路的比例系數和積分系數。

5.根據權利要求1所述的大滑翔比無人機自動著陸控制方法，其特征在于：在步驟三中，無人機進入小角度下滑道時斷開自動油門并置油門到怠速位；輸入俯仰姿態控制回路的目標俯仰角由俯仰姿態過渡函數給出；若無人機在小角度下滑道中指示空速減小到平飄目標指示空速，則接通自動油門，置油門到慢車位。

6.根據權利要求1所述的大滑翔比無人機自動著陸控制方法，其特征在于：在步驟四中，平飄控制回路的升降舵輸出量由俯仰姿態控制回路得出；輸入俯仰姿態控制回路的目標俯仰角由俯仰姿態過渡函數和下沉率控制回路疊加得到。