[發明專利]一種復合翼無人機懸停自動對風的方法

有效

• 申請號: 202011480319.0
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112537444B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 羅繼安;許長春;陳著
• 申請（專利權）人: 彩虹無人機科技有限公司
• 主分類號: B64C27/22
• 分類號: B64C27/22;G05D1/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

1.一種復合翼無人機懸停自動對風的方法，其特征在于步驟如下：

(1)當無人機剛起飛或準備垂直降落時，無人機先進入定點懸停階段，使無人機在設定的懸停固定點上及距離懸停固定點設定的距離內，進行定點懸停；

(2)在設定的無人機定點懸停時間t內，判斷是否有人工干預，若有，則重新計時，返回定點懸停階段；否則即刻進入航向調整階段，根據無人機定點懸停的懸停固定點位置與無人機當前的位置的水平距離，確定期望達到的滾轉角，形成滾轉角指令，根據滾轉角指令，判斷滾轉角指令是否達到設定的滾轉角閾值；若達到，進行步驟(3)，否則，不需要調整無人機航向；

(3)調整無人機航向，使機頭對準來流方向，完成無人機懸停自動對風。

2.根據權利要求1所述的一種復合翼無人機懸停自動對風的方法，其特征在于：步驟(1)當無人機剛起飛或準備垂直降落時，無人機先進入定點懸停階段，使無人機在設定的懸停固定點上及距離懸停固定點設定的距離內，進行定點懸停；具體如下：

無人機起飛或降落時，處于旋翼模式控制，無人機切入定點懸停模態，實現無人機定高定點控制，在無人工遙控干預的情況下，通過調整俯仰或滾轉姿態實現定點懸停；

處于旋翼模式控制是指：只有旋翼為無人機提供動力，無其他動力來源，對飛行器進行控制；

定點懸停模態，是指無人機通過位置控制，以設定的懸停固定點為目標位置，逐漸靠近直至到達懸停固定點后進行懸停的狀態。

3.根據權利要求1所述的一種復合翼無人機懸停自動對風的方法，其特征在于：在無人工遙控干預的情況下，通過調整俯仰或滾轉姿態實現定點懸停，具體如下：

無風或完全順逆風情況下，無人機長時間定點懸停，只調整俯仰姿態，產生滾轉角指令φ_c為0°，此時無需調整機頭航向；

在側風環境下，無人機控制位置維持定點懸停，不調整俯仰姿態，只產生滾轉角指令φ_c，通過控制滾轉角對抗側風，維持無人機懸停在固定點。

4.根據權利要求1所述的一種復合翼無人機懸停自動對風的方法，其特征在于：無人機進入航向調整階段后，采用以下控制策略：(1)無人機繼續維持定點懸停模態；(2)判斷當前滾轉角指令φ_c的絕對值|φ_c|是否大于設定的閾值φ，若當前滾轉角指令φ_c的絕對值|φ_c|大于設定的閾值φ，則產生無人機的偏航角速率控制指令，控制無人機的偏航角速率，以控制調整無人機機頭航向，使機頭迎風，完成航向調整。