无人机起降方法技术

本发明专利技术提供了无人机起降方法，涉及无人机技术领域，主要目的是解决无人机飞行性能差的缺点。本发明专利技术公开的技术包括：无人机为组合体式无人机，包括多旋翼无人机和固定翼无人机，通过实时获取不同无人机的运动状态信息，并根据不同的运动状态信息生成不同的控制指令，根据不同的控制指令控制组合体式无人机实现垂直起降、空中组合分离的飞行动作。通过本发明专利技术公开的方法，使无人机具备垂直起降能力的同时又兼具固定翼无人机优良的飞行效率和续航能力，可以使无人机具备更综合优良飞行性能。

【技术实现步骤摘要】
无人机起降方法
本专利技术涉及无人机
，尤其是涉及一种无人机起降方法。
技术介绍
多旋翼无人机可以垂直起降，操控方便，但是飞行效率差，续航短，固定翼无人机飞行效率高，续航长，但操作要求较高，对起降场地要求严格。混合翼或倾转旋翼无人机将多旋翼和固定翼简单的组合，以固定翼形式飞行时仍需携带沉重的部分多旋翼动力，相对来说效率不高，也不够灵活。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无人机起降方法，以解决现有技术中存在的无人机飞行性能较差的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的无人机起降方法，其中：无人机为组合体式无人机，所述组合体式无人机由固定翼无人机和多旋翼无人机组合而成，所述组合体式无人机垂直起降并在空中进行分离、组合，具体起降方法包括如下步骤：步骤一：设定组合体式无人机飞行参数；步骤二：设定固定翼无人机飞行参数；步骤三：设定多旋翼无人机飞行参数；步骤四：设定组合体式无人机的状态切换参数值；步骤五：设定数据链通信参数，实时获取无人机的运动状态信息；包括：固定翼无人机与多旋翼无人机间通讯速率、固定翼无人机与地面控制站间通讯速率、多旋翼无人机与地面站间通讯速率，其中地面控制站基于无人机的运动状态信息生成不同的控制指令分别上传至两部分无人机；步骤六：基于不同的控制指令，组合体式无人机分别执行组合体式无人机垂直起降飞行、固定翼无人机和多旋翼无人机空中组合或分离、固定翼无人机和多旋翼无人机分别飞行的飞行状态。在上述技术方案中，优选的，所述组合体式无人机飞行参数包括：最大平飞速度Vmax、最大垂直爬升率Vup、最大垂直下降率Vdn、分离速度Vop、组合成功速度Vsc。在上述技术方案中，优选的，所述固定翼无人机飞行参数包括：最大平飞速度VPmax、失速速度VPms、最大垂直爬升率VPup、最大垂直下降率VPdn、尝试组合速度VPam、组合前后加速度VPad。在上述技术方案中，优选的，所述多旋翼无人机飞行参数包括：最大平飞速度VQmax、最大垂直爬升率VQup、最大垂直下降率VQdn、分离速度VQop、尝试组合速度VQam、组合成功加速度VQad。在上述技术方案中，优选的，所述状态切换参数值包括：尝试组合距离Sam、尝试组合次数Cot、最大尝试组合次数P、无人机失速速度VPms、高度H，精度阈值Err。在上述技术方案中，优选的，具体控制指令如下：指令1：组合体式无人机解锁启动，多旋翼无人机电机工作，承载整个组合体式无人机垂直向上飞行；指令2：多旋翼无人机和固定翼无人机动力同时工作，促使整个组合体式无人机在水平方向做加速飞行；指令3：驱动锁止结构解锁，从而使固定翼无人机与多旋翼无人机分离，组合体式无人机分离成多旋翼无人机和固定翼无人机两部分；指令4：固定翼无人机继续飞行；指令5：多旋翼无人机返航休眠；指令6：多旋翼无人机起飞；指令7：固定翼无人机绕小航线循环飞行；指令8：多旋翼无人机沿固定翼无人机飞行路线自动跟随飞行；指令9：多旋翼无人机与固定翼无人机进行软对接；指令10：多旋翼无人机与固定翼无人机进行硬连接；指令11：固定翼无人机动力关闭，多旋翼动力承载整个组合体式无人机垂直降落并休眠；指令12：固定翼滑翔迫降。在上述技术方案中，优选的，当组合体式无人机启动时，执行指令1；当组合体式无人机高度≥H且无人机飞行速度＜VPms时，执行指令2；当组合体式无人机高度≥H且无人机飞行速度≥VPms时，执行指令3，随后组合体式无人机分成固定翼无人机和多旋翼无人机两部分，其中固定翼无人机执行指令4，多旋翼无人机执行指令5；固定翼无人机返航后，当固定翼无人机飞行速度≤VPms时，执行指令6、指令7；待固定翼无人机和多旋翼无人机距离≤Sam时，执行指令8；固定翼无人机和多旋翼无人机速度达到VPam时，执行指令9；指令9执行成功后，执行指令10；指令9执行失败后，所述固定翼无人机重复执行指令7，多旋翼无人机重复执行指令8，待达到指令9触发条件后执行指令9，直至尝试组合次数Cot＞最大尝试组合次数P时，放弃执行指令9，固定翼无人机执行指令12，多旋翼无人机执行指令5；在整个飞行过程中固定翼无人机、和多旋翼无人机和地面工作台之间均通过无线数传通讯，彼此间数据通过无线数传实时共享。在上述技术方案中，优选的，所述固定翼无人机和所述多旋翼无人机在尝试组合过程中，先进行软接触，在达到精度阈值Err要求后再进行硬连接。在上述技术方案中，优选的，所述软接触包括机械约束、电磁约束等。在上述技术方案中，优选的，所述硬连接包括机械锁止结构和电磁锁止结构。本专利技术通过将固定翼无人机和多旋翼无人机结合起来，利用多旋翼无人机实现垂直起降的，组合体起飞到一定高度后进行加速飞行，当达到固定翼飞行条件时组合体式无人机分离，固定翼无人机继续执行飞行任务，而多旋翼无人机独自返航。当固定翼无人机做完任务后返回起飞点上空时，多旋翼无人机再次起飞并且在天上和固定翼无人机再次组合，形成组合体式无人机后将固定翼无人机带回；利用这个技术，固定翼无人机既实现了垂直起飞和降落，又减轻了飞行负担，最大可能性的结合了两者的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术无人机起降方法中无人机飞行过程流程图；图2是本专利技术无人机起降方法中无人机的控制方法流程图；图3是本专利技术无人机起降方法中组合体式无人机起飞并空中分离示意图；图4是本专利技术无人机起降方法中组合体式无人机空中组合并降落示意图；图5是本专利技术无人机起降方法中组合体式无人机组合失败后降落示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。附图1是本专利技术无人机起降方法中无人机飞行过程流程图。从图中可以看出无人机的飞行过程。附图2是本专利技术无人机起降方法中无人机的控制方法流程图。从图中可以看出控制无人机飞行动作的控制流程。附图3是本专利技术无人机起降方法中组合体式无人机起飞并空中分离示意图。从图中可以看出组合体式无人机起飞并在空中分离的过程。附图4是本专利技术无人机起降方法中组合体式无人机空中组合并降落示意图。从图中可以看出组合体式无人机在空中组合并降落的过程。附图5是本专利技术无人机起降方法中组合体式无人机组合失败后降落示意图。从图中可以看出组合体式无人机在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机起降方法，其特征在于，无人机为组合体式无人机，所述组合体式无人机由固定翼无人机和多旋翼无人机组合而成，所述组合体式无人机垂直起降并在空中进行分离、组合，具体起降方法包括如下步骤：步骤一：设定组合体式无人机飞行参数；步骤二：设定固定翼无人机飞行参数；步骤三：设定多旋翼无人机飞行参数；步骤四：设定组合体式无人机的状态切换参数值；步骤五：设定数据链通信参数，实时获取无人机的运动状态信息；包括：固定翼无人机与多旋翼无人机间通讯速率、固定翼无人机与地面控制站间通讯速率、多旋翼无人机与地面站间通讯速率，其中地面控制站基于无人机的运动状态信息生成不同的控制指令分别上传至两部分无人机；步骤六：基于不同的控制指令，组合体式无人机分别执行组合体式无人机垂直起降飞行、固定翼无人机和多旋翼无人机空中组合或分离、固定翼无人机和多旋翼无人机分别飞行的飞行状态。

【技术特征摘要】
1.一种无人机起降方法，其特征在于，无人机为组合体式无人机，所述组合体式无人机由固定翼无人机和多旋翼无人机组合而成，所述组合体式无人机垂直起降并在空中进行分离、组合，具体起降方法包括如下步骤：步骤一：设定组合体式无人机飞行参数；步骤二：设定固定翼无人机飞行参数；步骤三：设定多旋翼无人机飞行参数；步骤四：设定组合体式无人机的状态切换参数值；步骤五：设定数据链通信参数，实时获取无人机的运动状态信息；包括：固定翼无人机与多旋翼无人机间通讯速率、固定翼无人机与地面控制站间通讯速率、多旋翼无人机与地面站间通讯速率，其中地面控制站基于无人机的运动状态信息生成不同的控制指令分别上传至两部分无人机；步骤六：基于不同的控制指令，组合体式无人机分别执行组合体式无人机垂直起降飞行、固定翼无人机和多旋翼无人机空中组合或分离、固定翼无人机和多旋翼无人机分别飞行的飞行状态。2.根据权利要求1所述的无人机起降方法，其特征在于：所述组合体式无人机飞行参数包括：最大平飞速度Vmax、最大垂直爬升率Vup、最大垂直下降率Vdn、分离速度Vop、组合成功速度Vsc。3.根据权利要求1所述的无人机起降方法，其特征在于：所述固定翼无人机飞行参数包括：最大平飞速度VPmax、失速速度VPms、最大垂直爬升率VPup、最大垂直下降率VPdn、尝试组合速度VPam、组合前后加速度VPad。4.根据权利要求1所述的无人机起降方法，其特征在于：所述多旋翼无人机飞行参数包括：最大平飞速度VQmax、最大垂直爬升率VQup、最大垂直下降率VQdn、分离速度VQop、尝试组合速度VQam、组合成功加速度VQad。5.根据权利要求1所述的无人机起降方法，其特征在于：所述状态切换参数值包括：尝试组合距离Sam、尝试组合次数Cot、最大尝试组合次数P、无人机失速速度VPms、高度H，精度阈值Err。6.根据权利要求5所述的无人机起降方法，其特征在于：具体控制指令如下：指令1：组合体式无人机解锁启动，多旋翼无人机电机工作，承载整个组合体式无人机垂直向上飞行；指令2：多旋翼无人机和固定翼无人机动力同时工作，促使...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔自强，
申请(专利权)人：乔自强，
类型：发明
国别省市：河南,41