模型飞机及其飞行控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了模型飞机及其飞行控制方法和系统，其中飞行控制方法包括：设定模型飞机的降落点；计算降落跑道，该降落跑道以一跑道原点为起点，以该降落点为终点，由水平跑道和倾斜跑道交替连接而成，该跑道原点到该降落点的水平距离依该模型飞机的类型而定，倾斜跑道的下降率系数随水平长度而变；获取模型飞机的当前位置，计算返航路线，该返航路线以模型飞机的当前位置为起点，以该跑道原点为终点；将该返航路线和该降落跑道组成回航线路，控制模型飞机按照该回航线路飞行。本发明专利技术弥补了现有的模型飞机在降落过程中容易因操作不当而造成损坏的不足，能够自动回航，不再需要操作者的手动控制，减少了损坏，进一步实现了模型飞机的自主智能飞行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模型飞机及其飞行控制方法和系统。
技术介绍
随着科技的发展，模型飞机如今已经得到了越来越广泛的应用。模型飞机的运动方式较为复杂，因而对于模型飞机的控制对于操控者来说也较难掌握，尤其是在模型飞机降落时，操控者很可能出现误操作或者难以掌控降落的位置和速度的情况，并且这种情况一旦出现就可能造成模型飞机的损坏甚至坠机等严重后果。同时，模型飞机在降落时出现的损坏会大大增加用户的成本，非常不利于模型飞机在大众中的普及和应用的推广。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的模型飞机在降落过程中容易因操作不当而造成损坏，不利于模型飞机应用的普及推广的缺陷，提出一种模型飞机及其飞行控制方法和系统。本专利技术是通过下述技术方案解决上述技术问题的：本专利技术提供一种模型飞机的飞行控制方法，其特点是，包括：S1、设定模型飞机的降落点；S2、计算模型飞机的降落跑道，该降落跑道由水平跑道和倾斜跑道交替连接而成，以一跑道原点为起点，以该降落点为终点，该跑道原点到该降落点的水平距离依该模型飞机的类型而定，水平跑道的下降率系数为零，倾斜跑道的下降率系数随着倾斜跑道的水平长度的变化而变化；S3、获取模型飞机的当前位置，计算模型飞机的返航路线，该返航路线以模型飞机的当前位置为起点，以该跑道原点为终点；S4、将该返航路线和该降落跑道组成模型飞机的回航线路，控制模型飞机按照该回航线路飞行。其中，S1中的降落点可以为操作者指定的模型飞机的降落位置，也可以为通过其它方式预设的模型飞机的降落位置；S2中的降落跑道是指模型飞机在空中进入降落模式后所飞行的跑道，进入降落模式的位置即为跑道原点，降落跑道是由水平跑道和倾斜跑道交替连接而成，即一段水平跑道再一段倾斜跑道，再一段水平跑道，再一段倾斜跑道……，或者一段倾斜跑道再一段水平跑道，再一段倾斜跑道，再一段水平跑道……，水平跑道和倾斜跑道的个数可以根据跑道原点的高度以及飞行情况自由设定，其中该跑道原点到该降落点的水平距离可以通过模型飞机的上位机配置，每一段水平跑道的下降率系数相同，均为零，每一段倾斜跑道的下降率系数不同，假定每一段倾斜跑道的降落高度一致，那么倾斜跑道的水平长度越长，下降率系数越小，即在两段降落高度一致的倾斜跑道中，水平长度长的倾斜跑道的下降率系数小于水平长度短的倾斜跑道的下降率系数；S3中的当前位置可以用于模型飞机的所在位置的三维坐标表示；S4中由返航路线和降落跑道组成的回航线路以模型飞机的当前位置为起点，以该降落点为终点。通过本专利技术，模型飞机不再需要操作者的手动控制，就能实现模型飞机自动回航，减少了因为操作不当而造成的损坏，同时，本技术方案将模型飞机的回航线路分成返航路线和降落跑道两部分，并且分别采用不同的计算方式，提高了降落的准确性，进一步实现了模型飞机的自主智能飞行。较佳地，S1包括：S11、记录模型飞机的原点坐标并将该原点坐标作为模型飞机的降落点。其中，该原点坐标是指模型飞机上电时所在位置的三维坐标，包括所在位置的经度、纬度和高度。以原点坐标作为降落点使得模型飞机能够准确地回归，简化了模型飞机的操作。较佳地，S1还包括：S12、记录模型飞机起飞时的飞行方向并设定模型飞机在该降落点降落时的飞行方向与起飞时的飞行方向相同。较佳地，S3还包括从以模型飞机的当前位置为起点，以该跑道原点为终点的路线中选取距离最短且模型飞机的转角最小的路线作为返航路线。本技术方案能够减少模型飞机返航时的能源消耗和时间消耗。较佳地，S4还包括以下步骤中的一种或几种：利用模型飞机的九轴传感器实时地调整模型飞机的各通道控制输出量，其中，九轴传感器具有三轴角加速度传感器、三轴加速度传感器和三轴磁阻传感器，三轴磁阻传感器用于获取该模型飞机的航向角，此步骤可以保证模型飞机的稳定飞行；利用模型飞机的GPS(全球定位系统)定位模块实时地定位模型飞机的当前位置，其中的当前位置可以用模型飞机的所在位置的三维坐标表示；利用模型飞机的高度传感器以及九轴传感器计算模型飞机的实时高度，此步骤并没有单纯依靠高度传感器的数据来计算模型飞机的实时高度，而是利用九轴传感器里的加速度传感器的数据得到模型飞机的垂直方向的位移，并结合高度传感器的数据计算模型飞机的实时高度，由此算出的实时高度准确度更高；利用模型飞机的GPS定位模块实时地定位模型飞机的当前位置以及利用模型飞机的九轴传感器实时地检测模型飞机的航向角，并将当前位置以及航向角与该返航路线比较，在该模型飞机偏离该返航路线超过一阈值时，调整模型飞机的飞行方向，此步骤通过闭环控制实时校正模型飞机的飞行方向，保证了模型飞机能够沿着回航线路飞行并准确降落在设定的降落点。本专利技术还提供一种模型飞机的飞行控制系统，其特点是，包括：一设定模块，用于设定模型飞机的降落点；一第一计算模块，用于计算模型飞机的降落跑道，该降落跑道以一跑道原点为起点，以该降落点为终点，由水平跑道和倾斜跑道交替连接而成，该跑道原点到该降落点的水平距离依该模型飞机的类型而定，水平跑道的下降率系数为零，倾斜跑道的下降率系数随着倾斜跑道的水平长度的变化而变化；一第二计算模块，用于获取模型飞机的当前位置，计算模型飞机的返航路线，该返航路线以模型飞机的当前位置为起点，以该跑道原点为终点；一回航模块，用于将该返航路线和该降落跑道组成模型飞机的回航线路，控制模型飞机按照该回航线路飞行。较佳地，该设定模块包括：一第一记录模块，用于记录模型飞机的原点坐标并将该原点坐标作为模型飞机的降落点。较佳地，该设定模块还包括：一第二记录模块，用于记录模型飞机起飞时的飞行方向并设定模型飞机在该降落点降落时的飞行方向与起飞时的飞行方向相同。较佳地，该第二计算模块还用于从以模型飞机的当前位置为起点，以该跑道原点为终点的路线中选取距离最短且模型飞机的转角最小的路线作为返航路线。较佳地，该回航模块还用于以下内容中的一种或几种：利用模型飞机的九轴传感器实时地调整模型飞机的各通道控制输出量；利用模型飞机的GPS定位模块实时地定位模型飞机的当前位置；利用模型飞机的高度传感器以及九轴传感器计算模型飞机的实时高度；利用模型飞机的GPS定位模块实时地定位模型飞机的当前位置以及利用模型飞机的九轴传感器实时地检测模型飞机的航向角，并将当前位置以及航向角与该返航路线比较，在该模型飞机偏离该返航路线超过一阈值时，调整模型飞机的飞行方向。本专利技术还提供一种模型飞机，其特点是，包括上述各优选条件任意组合的一种飞行控制系统。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的模型飞机及其飞行控制方法和系统使得模型飞机能够自动回航，不再需要操作者的手动控制，减少了因为操作不当而造成的损坏，进一步实现了模型飞机的自主智能飞行，有利于模型飞机在大众中的普及和应用的推广。同时，本专利技术不仅通过回航线路的设置提高了降落的准确性，还能利用模型飞机内部器件的检测，不断校正飞行方向，进一步实现了模型飞机的自主智能飞行。附图说明图1为本专利技术的实施例的模型飞机的飞行控制方法的流程图。图2为本专利技术的实施例的模型飞机的飞行控制方法的飞行过程示意图。图3为本专利技术的实施例的模型飞机的飞行控制系统的系统示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模型飞机的飞行控制方法，其特征在于，包括：S1、设定模型飞机的降落点；S2、计算模型飞机的降落跑道，该降落跑道以一跑道原点为起点，以该降落点为终点，由水平跑道和倾斜跑道交替连接而成，该跑道原点到该降落点的水平距离依该模型飞机的类型而定，水平跑道的下降率系数为零，倾斜跑道的下降率系数随着倾斜跑道的水平长度的变化而变化；S3、获取模型飞机的当前位置，计算模型飞机的返航路线，该返航路线以模型飞机的当前位置为起点，以该跑道原点为终点；S4、将该返航路线和该降落跑道组成模型飞机的回航线路，控制模型飞机按照该回航线路飞行。

【技术特征摘要】
1.一种模型飞机的飞行控制方法，其特征在于，包括：S1、设定模型飞机的降落点；S2、计算模型飞机的降落跑道，该降落跑道以一跑道原点为起点，以该降落点为终点，由水平跑道和倾斜跑道交替连接而成，该跑道原点到该降落点的水平距离依该模型飞机的类型而定，水平跑道的下降率系数为零，倾斜跑道的下降率系数随着倾斜跑道的水平长度的变化而变化；S3、获取模型飞机的当前位置，计算模型飞机的返航路线，该返航路线以模型飞机的当前位置为起点，以该跑道原点为终点；S4、将该返航路线和该降落跑道组成模型飞机的回航线路，控制模型飞机按照该回航线路飞行。2.如权利要求1所述的飞行控制方法，其特征在于，S1包括：S11、记录模型飞机的原点坐标并将该原点坐标作为模型飞机的降落点。3.如权利要求2所述的飞行控制方法，其特征在于，S1还包括：S12、记录模型飞机起飞时的飞行方向并设定模型飞机在该降落点降落时的飞行方向与起飞时的飞行方向相同。4.如权利要求1所述的飞行控制方法，其特征在于，S3还包括从以模型飞机的当前位置为起点，以该跑道原点为终点的路线中选取距离最短且模型飞机的转角最小的路线作为返航路线。5.如权利要求1所述的飞行控制方法，其特征在于，S4还包括以下步骤中的一种或几种：利用模型飞机的九轴传感器实时地调整模型飞机的各通道控制输出量；利用模型飞机的GPS定位模块实时地定位模型飞机的当前位置；利用模型飞机的高度传感器以及九轴传感器计算模型飞机的实时高度；利用模型飞机的GPS定位模块实时地定位模型飞机的当前位置以及利用模型飞机的九轴传感器实时地检测模型飞机的航向角，并将当前位置以及航向角与该返航路线比较，在该模型飞机偏离该返航路线超过一阈值时，调整模型飞机的飞行方向。6.一种模型飞机的飞行控制系统，其特征在于，包括：一设定模块，用于设定模型飞机的降落点；一第一计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：田瑜，江文彥，
申请(专利权)人：优利科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81