一种无人机高度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于无人机技术领域，提供了一种无人机高度控制方法及系统。本发明专利技术使用多个窄波束单点测量传感器进行距离测量，将多个传感器的测量结果进行加权处理，使测量结果更加精确。本发明专利技术在计算时，还融合了无人机的姿态数据，以及，对测量结果进行了动态姿态测量补偿处理。相较于现有技术，本发明专利技术中的无人机可以实现对地形的快速跟随，高度保持，并对来自无人机上方的障碍物进行有效地规避，本发明专利技术的成本低、功耗小、适用场景多、飞行效果好，产品粘性得到提高。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机高度控制方法及系统
本专利技术属于无人机
，尤其涉及一种无人机高度控制方法及系统。
技术介绍
当前对无人机技术的研究主要集中在如何提高无人机的飞行能力，使其能应对不同的飞行环境，并且在复杂的环境中能够进行自适应飞行，安全稳定的完成目标任务。近些年，随着各种新技术的不断应用，无人机系统的复杂性及功能的自动化程度日益增加。但是，由于飞行环境的高度动态化、不确定性以及飞行任务的复杂性，无人机在规划与决策方面面临着新的技术挑战，现有的基于程序化的自动控制策略已经不能满足未来先进多功能无人机对复杂飞行环境下的多任务的需求，自主飞行控制能力的提高将是未来无人机飞行控制系统发展的主要目标。无人机的纵向控制方法是无人机自主飞行研究领域的一个重要课题。无人机的飞行环境具有复杂性和不确定性，在自主飞行过程中会遇到来自上侧和下侧的障碍或地形的起伏变化，因此无人机在垂直方向上必须有一定的自主控制能力，以确保飞行过程的安全和稳定。无人机在水平方向的控制方法研究起步较早，技术也相对成熟。在纵向控制方面，现阶段无论在学校还是商业应用都缺乏相应研究。现今无人机在纵向的控制研究主要集中在利用气压计实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机高度控制方法，其特征在于，所述方法包括：将目标高度与测量高度做差，得到高度误差，通过气压计测得的高度数据对所述高度误差进行数据修正，将经数据修正后的高度误差输入比例控制器，并结合预估速度，得到目标速度；将所述目标速度与测量速度做差，得到速度误差，并将所述速度误差输入所述比例控制器，并结合预估加速度，得到目标加速度；将所述目标加速度输入比例积分微分控制器，并结合预置的控制器初始值，得到油门输出量，以控制无人机的高度；其中，所述测量高度为下向传感器当前时刻测得的距离数据，所述下向传感器包括多个与无人机平面呈预置角度且方向向下的传感器，所述下向传感器测得的距离数据，具体为各所述与无人机平面...

【技术特征摘要】
1.一种无人机高度控制方法，其特征在于，所述方法包括：将目标高度与测量高度做差，得到高度误差，通过气压计测得的高度数据对所述高度误差进行数据修正，将经数据修正后的高度误差输入比例控制器，并结合预估速度，得到目标速度；将所述目标速度与测量速度做差，得到速度误差，并将所述速度误差输入所述比例控制器，并结合预估加速度，得到目标加速度；将所述目标加速度输入比例积分微分控制器，并结合预置的控制器初始值，得到油门输出量，以控制无人机的高度；其中，所述测量高度为下向传感器当前时刻测得的距离数据，所述下向传感器包括多个与无人机平面呈预置角度且方向向下的传感器，所述下向传感器测得的距离数据，具体为各所述与无人机平面呈预置角度且方向向下的传感器测得的距离数据与各所述与无人机平面呈预置角度且方向向下的传感器的权重的乘积之和。2.如权利要求1所述的无人机高度控制方法，其特征在于，所述将目标高度与测量高度做差，得到高度误差之前，包括：当上向传感器当前时刻测得的距离数据大于或等于预置安全距离时，将无人机油门杆处于死区时，下向传感器测得的距离数据作为所述目标高度，所述上向传感器为与无人机平面垂直且方向向上的传感器；当上向传感器当前时刻测得的距离数据小于预置安全距离时，将所述下向传感器当前时刻测得的距离数据与目标距离的差作为所述目标高度，所述目标距离为所述预置安全距离与所述上向传感器当前时刻测得的距离数据的差；将所述下向传感器当前时刻测得的距离数据作为所述测量高度。3.如权利要求2所述的无人机高度控制方法，其特征在于，所述将所述下向传感器当前时刻测得的距离数据作为所述测量高度，包括：获取当前时刻所述下向传感器测得的距离数据；通过陀螺仪测得的角度数据对当前时刻所述下向传感器测得的距离数据进行数据修正，将数据修正后的距离数据作为所述测量高度。4.如权利要求2或3所述的无人机高度控制方法，其特征在于，所述上向传感器与所述下向传感器均为窄波束单点测量传感器。5.一种无人机高度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙山，牛渊，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44