通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法及装置，其中的方法包括：通讯指挥车获取基础区域中标志物的基础地理位置坐标；形成一圆形的目标区域；通讯指挥车获每一个无人机的当前地理位置坐标；通讯指挥车选择需要进行控制的目标无人机；获得第一控制指令；根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；通讯指挥车采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。本发明专利技术实现了提高无人机控制方法稳定性和鲁棒性的技术效果。

Method and device for controlling UAV by means of communication command vehicle in target area

The embodiment of the invention provides a method and a device for controlling an UAV in a target area by a communication command vehicle. The method includes: the communication command vehicle obtains the basic geographic position coordinates of the markers in the base area; forms a circular target area; and the communication command vehicle obtains the current ground of each UAV. The communication command vehicle selects the target UAV to be controlled; obtains the first control command; transforms the first control command into the second control command which is in accordance with the expected response dynamics according to the preset ideal model; and collects the flight of the UAV related to the second control command. The state parameters are then used to generate a synthesis feedback; the error control is performed according to the second control instruction and the synthesis feedback, and the third control instruction is obtained; and the UAV is controlled according to the third control instruction. The invention realizes the technical effect of improving the stability and robustness of the UAV control method.

【技术实现步骤摘要】
通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法及装置
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法及装置。
技术介绍
目前，无人机被广泛应用于地图测绘、森林勘测、灾情监测、物流快递、高空拍摄等领域。飞机本质上是一个复杂的非线性系统，传统的控制方法是先将飞机数学模型线性化，得到不同模态下的小扰动线性化状态方程，然后针对不同飞行模态设计相应的控制律并进行调参，最后将所有的飞行状态连接起来构成整个包线内的控制律。传统的控制方法中，如果飞机姿态发生剧烈变化或受到较大外界干扰的时候，无法对飞机进行有效的控制，甚至会导致无人机直接失控，因而控制的稳定性和鲁棒性较差，飞行品质和安全难以保证。可见，现有技术中对无人机进行控制的方法存在稳定性和鲁棒性较差的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法及装置，用于解决现有技术中通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法存在稳定性和鲁棒性较差的问题。第一方面，本专利技术提供了一种通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法，包括：通讯指挥车获取基础区域中标志物的基础地理位置坐标；所述通讯指挥车以所述基础地理位置坐标为坐标原点，距离H为目标半径，形成一圆形的目标区域；所述通讯指挥车获取所述目标区域中若干个无人机中每一个所述无人机的当前地理位置坐标；所述通讯指挥车依据每一个所述无人机的当前地理位置坐标，选择需要进行控制的目标无人机；所述通讯指挥车获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制所述目标无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；所述通讯指挥车根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；所述通讯指挥车采集与所述第二控制指令相关的所述目标无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；所述通讯指挥车根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；所述通讯指挥车根据所述第三控制指令对所述目标无人机进行控制。可选地，所述理想模型中设置有第一控制指令与预期响应动态的对应关系。可选地，所述与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数包括：飞行速度、动压、过载、高度、加速度，姿态角、角速率、角加速度、气流角、电机转速、舵面偏转角、大气密度、大气温度中的一种或多种。可选地，所述据此生成综合反馈包括：所述通讯指挥车将所述飞行状态参数的值进行变量设计，转换为与所述第二控制指令对应的指令变化值，将所述指令变化值作为所述综合反馈。可选地，根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令包括：所述通讯指挥车根据所述第二控制指令和所述综合反馈计算误差，并通过控制运算得到综合误差控制指令；所述通讯指挥车从所述综合误差控制指令解析并提取出与控制输出直接相关的物理量作为第三控制指令。可选地，在对所述第二控制指令与所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令之后，所述方法还包括：所述通讯指挥车对无人机飞行的不确定或干扰因素进行预测，获得预测值；所述通讯指挥车基于所述预测值对所述第三控制指令进行修正，获得第四控制指令。基于同样的专利技术构思，本专利技术第二方面提供了一种无人机的控制装置，包括：基础地理位置坐标获取模块，用于所述通讯指挥车获取基础区域中标志物的基础地理位置坐标；目标区域形成模块，用于所述通讯指挥车以所述基础地理位置坐标为坐标原点，距离H为目标半径，形成一圆形的目标区域；当前地理位置坐标获取模块，用于所述通讯指挥车获取若干个无人机中每一个所述无人机的当前地理位置坐标；目标无人机选择模块，用于所述通讯指挥车依据每一个所述无人机的当前地理位置坐标，选择需要进行控制的目标无人机；第一获得模块，用于所述通讯指挥车获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以所述目标控制无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；转化模块，用于所述通讯指挥车根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；反馈模块，用于所述通讯指挥车采集与所述第二控制指令相关的所述目标无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；第二获得模块，用于所述通讯指挥车根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；控制模块，用于所述通讯指挥车根据所述第三控制指令对所述目标无人机进行控制。可选的，所述理想模型中设置有第一控制指令与预期响应动态的对应关系。可选的，所述与所述第二控制指令相关的所述目标无人机的飞行状态参数包括：飞行速度、动压、过载、高度、加速度，姿态角、角速率、角加速度、气流角、电机转速、舵面偏转角、大气密度、大气温度中的一种或多种。可选的，所述反馈模块还用于：所述通讯指挥车将所述飞行状态参数的值进行变量设计，转换为与所述第二控制指令对应的指令变化值，将所述指令变化值作为所述综合反馈。可选的，所述第二获得模块还用于：所述通讯指挥车根据所述第二控制指令和所述综合反馈计算误差，并通过控制运算得到综合误差控制指令；所述通讯指挥车从所述综合误差控制指令解析并提取出与控制输出直接相关的物理量作为第三控制指令。可选的，所述装置还包括预测模块，用于：所述通讯指挥车对所述目标无人机飞行的不确定或干扰因素进行预测，获得预测值；所述通讯指挥车基于所述预测值对所述第三控制指令进行修正，获得第四控制指令。基于同样的专利技术构思，本专利技术第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：所述通讯指挥车获取基础区域中标志物的基础地理位置坐标；所述通讯指挥车以所述基础地理位置坐标为坐标原点，距离H为目标半径，形成一圆形的目标区域；所述通讯指挥车获取所述目标区域中若干个无人机中每一个所述无人机的当前地理位置坐标；所述通讯指挥车依据每一个所述无人机的当前地理位置坐标，选择需要进行控制的目标无人机；所述通讯指挥车获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制所述目标无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；所述通讯指挥车根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；所述通讯指挥车采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；所述通讯指挥车根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；所述通讯指挥车根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。基于同样的专利技术构思，本专利技术第四方面提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：所述通讯指挥车获取基础区域中标志物的基础地理位置坐标；所述通讯指挥车以所述基础地理位置坐标为坐标原点，距离H为目标半径，形成一圆形的目标区域；所述通讯指挥车获取所述目标区域中若干个无人机中每一个所述无人机的当前地理位置坐标；所述通讯指挥车依据每一个所述无人机的当前地理位置坐标，选择需要进行控制的目标无人机；所述通讯指挥车获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制所述目标无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；所述通讯指挥车根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；所述通讯指挥车采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法，其特征在于，包括：通讯指挥车获取基础区域中标志物的基础地理位置坐标；所述通讯指挥车以所述基础地理位置坐标为坐标原点，距离H为目标半径，形成一圆形的目标区域；所述通讯指挥车获取所述目标区域中若干个无人机中每一个所述无人机的当前地理位置坐标；所述通讯指挥车依据每一个所述无人机的当前地理位置坐标，选择需要进行控制的目标无人机；所述通讯指挥车获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制所述目标无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；所述通讯指挥车根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；所述通讯指挥车采集与所述第二控制指令相关的所述目标无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；所述通讯指挥车根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；所述通讯指挥车根据所述第三控制指令对所述目标无人机进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种通过通讯指挥车在目标区域中对无人机进行控制的方法，其特征在于，包括：通讯指挥车获取基础区域中标志物的基础地理位置坐标；所述通讯指挥车以所述基础地理位置坐标为坐标原点，距离H为目标半径，形成一圆形的目标区域；所述通讯指挥车获取所述目标区域中若干个无人机中每一个所述无人机的当前地理位置坐标；所述通讯指挥车依据每一个所述无人机的当前地理位置坐标，选择需要进行控制的目标无人机；所述通讯指挥车获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制所述目标无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；所述通讯指挥车根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；所述通讯指挥车采集与所述第二控制指令相关的所述目标无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；所述通讯指挥车根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；所述通讯指挥车根据所述第三控制指令对所述目标无人机进行控制。2.如权利要求1所述的方法，所述理想模型中设置有第一控制指令与预期响应动态的对应关系。3.如权利要求1所述的方法，所述与所述第二控制指令相关的所述目标无人机的飞行状态参数包括：飞行速度、动压、过载、高度、加速度，姿态角、角速率、角加速度、气流角、电机转速、舵面偏转角、大气密度、大气温度中的一种或多种。4.根据权利要求3所述方法的，所述据此生成综合反馈包括：所述通讯指挥车将所述飞行状态参数的值进行变量设计，转换为与所述第二控制指令对应的指令变化值，将所述指令变化值作为所述综合反馈。5.根据权利要求4所述的，根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令包括：所述通讯指挥车根据所述第二控制指令和所述综合反馈计算误差，并通过控制运算得到综合误差控制指令；所述通讯指挥车从所述综合误差控制指令解析并提取出与控制输出直接相关的物理量作为第三控制指令。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述第二控制指令与所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令之后，所述方法还包括：所述通讯指挥车对所述目标无人机飞行的不确定或干扰因素进行预测，获得预测值；所述通讯指挥车基于所述预测值对所述第三控制指令进行修正，获得第四控制指令。7.一种用于对无人机进行控制的装置，其特征在于，包括：基础地理位置坐标获取模块，用于通讯指挥车获取基础区域中标志物的基础地理位置坐标；目标区域形成模块，用于所述通讯指挥车以所述基础地理位置坐标为坐标原点，距离H为目标半径，形成一圆形的目标区域；当前地理位置坐标获取模块，用于所述通讯指挥车获取所述目标区域中若干个无人机中每一个所述无人机的当前地理位置坐标；目标无人机选择模块，用于所述通讯指挥车依据每一个所述无人机的当前地理位置坐标，选...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国成，余辉，叶宇鹰，李少坤，詹福宇，
申请(专利权)人：易瓦特科技股份公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42