飞行控制方法、装置、倾转翼飞行器及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种飞行控制方法、装置、倾转翼飞行器及介质。该方法包括：根据倾转翼飞行器的当前速度和当前空气流速，确定所述倾转翼飞行器的当前升力和当前阻力；根据所述当前速度、所述当前升力、所述当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力矩和/或目标力，其中，所述目标力矩为各机翼产生的合力矩，所述目标力为各机翼产生的合力；根据所述目标力矩和/或所述目标力调整驱动装置的工作参数，使得所述倾转翼飞行器达到所述目标速度。通过上述技术方案，实现了全面调整驱动装置的工作参数以达到需要的目标力矩和/或目标力，提高飞行控制的灵活性。

Flight Control Method, Device, Tilting Wing Vehicle and Medium

【技术实现步骤摘要】
飞行控制方法、装置、倾转翼飞行器及介质
本专利技术实施例涉及飞行器
，尤其涉及一种飞行控制方法、装置、倾转翼飞行器及介质。
技术介绍
近年来随着飞行器技术的逐渐成熟，无人机等飞行器在测绘、巡检、航拍等领域得到了广泛的应用。通过控制旋翼的转速可以调整旋翼对飞行器自身产生的力矩，结合空气流动产生的气动升力和气动阻力，最终可实现飞行控制。现有的飞行器主要是依靠旋翼实现垂直起降，但旋翼仅用于提供垂直方向上的拉力，造成飞行控制量单一。受此限制，飞行器的飞行速度较为固定，只能高速或低速，而无法连续调节，也无法实现各个自由度上的速度的控制，因此其使用范围和场景也受到极大的限制。例如在侦查任务中，飞行器无法在跟随实时移动的目标时随之改变自身速度来保证追踪性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种飞行控制方法、装置、倾转翼飞行器及介质，以实现了全面调整驱动装置的工作参数以达到需要的目标力矩和/或目标力提高飞行控制的灵活性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种飞行控制方法，包括：根据倾转翼飞行器的当前速度和当前空气流速，确定所述倾转翼飞行器的当前升力和当前阻力；根据所述当前速度、当前升力、当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力矩和/或目标力，其中，所述目标力矩为各机翼产生的合力矩，所述目标力为各机翼产生的合力；根据所述目标力矩和/或所述目标力调整驱动装置的工作参数，使得所述倾转翼飞行器达到所述目标速度。进一步的，根据所述当前速度、当前升力、当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力矩和/或目标力，包括：根据所述当前速度、所述当前升力、所述当前阻力和所述目标速度确定倾转翼飞行器的目标加速度；根据所述目标加速度确定倾转翼飞行器的所述目标力矩和/或所述目标力。进一步的，所述驱动装置的工作参数包括以下中的至少一种：垂直起降旋翼的转速、巡航旋翼的转速、倾转翼的倾转角度和水平尾翼角度。进一步的，根据所述目标力矩和/或所述目标力调整驱动装置的工作参数，包括：将所述目标力矩和/或所述目标力分解为垂直起降力、横向力、纵向力和姿态力矩；根据所述垂直起降力调整垂直起降旋翼的转速；根据所述垂直起降力、所述横向力、所述纵向力和所述姿态力矩调整巡航旋翼的转速；根据所述垂直起降力、所述横向力、所述纵向力和所述姿态力矩调整倾转翼的倾转角度；以及，根据所述姿态力矩调整水平尾翼角度。第二方面，本专利技术实施例提供了一种飞行控制装置，包括：升力和阻力估计模块，用于根据倾转翼飞行器的当前速度和当前空气流速，确定所述倾转翼飞行器的当前升力和当前阻力；目标参数确定模块，用于根据所述当前速度、当前升力、当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力矩和/或目标力，其中，所述目标力矩为各机翼产生的合力矩，所述目标力为各机翼产生的合力；调整模块，用于根据所述目标力矩和/或所述目标力调整驱动装置的工作参数，使得所述倾转翼飞行器达到所述目标速度。进一步的，所述目标参数确定模块，包括：目标加速度确定单元，用于根据所述当前速度、所述当前升力、所述当前阻力和所述目标速度确定倾转翼飞行器的目标加速度；目标参数确定单元，用于根据所述目标加速度确定倾转翼飞行器的所述目标力矩和/或所述目标力。进一步的，所述调整模块包括：分解单元，用于将所述目标力矩和/或所述目标力分解为垂直起降力、横向力、纵向力和姿态力矩；第一调整单元，用于根据所述垂直起降力调整垂直起降旋翼的转速；第二调整单元，用于根据所述垂直起降力、所述横向力、所述纵向力和所述姿态力矩调整巡航旋翼的转速；第三调整单元，用于根据所述垂直起降力、所述横向力、所述纵向力和所述姿态力矩调整倾转翼的倾转角度；第四调整单元，用于根据所述姿态力矩调整水平尾翼角度。第三方面，本专利技术实施例提供了一种倾转翼飞行器，包括：机身；固定机翼，所述固定机翼设于所述机身两侧；倾转翼，所述倾转翼转动安装于所述固定机翼的末端；垂直起降旋翼，安装于所述机身；巡航旋翼，安装于所述倾转翼；以及飞行控制器，设于所述机身内；所述飞行控制器包括：一个或多个处理器；以及存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的飞行控制方法。进一步的，所述垂直起降旋翼有两个，分别设于所述机身的两端。进一步的，所述倾转翼飞行器还包括水平尾翼，所述水平尾翼设于所述机身的尾部。第四方面，本专利技术实施例还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如第一方面所述的飞行控制方法。本专利技术实施例提供了一种飞行控制方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：根据倾转翼飞行器的当前速度和当前空气流速，确定所述倾转翼飞行器的当前升力和当前阻力；根据所述当前速度、所述当前升力、所述当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力矩和/或目标力，其中，所述目标力矩为各机翼产生的合力矩，所述目标力为各机翼产生的合力；根据所述目标力矩和/或所述目标力调整驱动装置的工作参数，使得所述倾转翼飞行器达到所述目标速度。通过上述技术方案，实现了全面调整驱动装置的工作参数以达到需要的目标力矩和/或目标力，提高飞行控制的灵活性。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种飞行控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例一提供的一种倾转翼飞行器的示意图；图3为本专利技术实施例一中的垂直升起时各机翼状态的示意图；图4为本专利技术实施例一中的水平飞行时各机翼状态的示意图；图5为本专利技术实施例二提供的一种飞行控制方法的流程图；图6为本专利技术实施例二中的倾转翼和巡航旋翼产生力的示意图；图7为本专利技术实施例二提供的一种飞行控制方法的实现示意图；图8为本专利技术实施例三提供的一种飞行控制装置的结构示意图；图9为本专利技术实施例四提供的一种倾转翼飞行器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种飞行控制方法的流程图，本实施例可适用于对倾转翼飞行器进行飞行控制的情况。具体的，该飞行控制方法可以由飞行控制器执行。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：S110、根据倾转翼飞行器的当前速度和当前空气流速，确定所述倾转翼飞行器的当前升力和当前阻力。具体的，阻力是与飞行器的当前运动轨迹平行、与飞行速度方向相反的力，升力是垂直于飞行速度方向上的力，与飞行器相对于空气的速度有关。空气动力学是研究飞行器或其他物体在同空气或其他气体作相对运动情况下的受力特性、气体的流动规律和伴随发生的物理化学变化。通过测量飞行器的当前速度和当前空气流速，利用空气动力学模型可估计得到当前升力和当前阻力。需要说明的是，本实施例的飞行控制方法是针对倾转翼飞行器。图2为本专利技术实施例一提供的一种倾转翼飞行器的示意图。如图2所示，倾转翼飞行器是一种混合翼飞行器，包括以下几种机翼：固定机翼10、垂直起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行控制方法，其特征在于，包括：根据倾转翼飞行器的当前速度和当前空气流速，确定所述倾转翼飞行器的当前升力和当前阻力；根据所述当前速度、所述当前升力、所述当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力矩和/或目标力，其中，所述目标力矩为各机翼产生的合力矩，所述目标力为各机翼产生的合力；根据所述目标力矩和/或所述目标力调整驱动装置的工作参数，使得所述倾转翼飞行器达到所述目标速度。

【技术特征摘要】
1.一种飞行控制方法，其特征在于，包括：根据倾转翼飞行器的当前速度和当前空气流速，确定所述倾转翼飞行器的当前升力和当前阻力；根据所述当前速度、所述当前升力、所述当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力矩和/或目标力，其中，所述目标力矩为各机翼产生的合力矩，所述目标力为各机翼产生的合力；根据所述目标力矩和/或所述目标力调整驱动装置的工作参数，使得所述倾转翼飞行器达到所述目标速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前速度、所述当前升力、所述当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力矩和/或目标力，包括：根据所述当前速度、所述当前升力、所述当前阻力和所述目标速度确定所述倾转翼飞行器的目标加速度；根据所述目标加速度确定所述倾转翼飞行器的所述目标力矩和/或所述目标力。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述驱动装置的工作参数包括以下中的至少一种：垂直起降旋翼的转速、巡航旋翼的转速、倾转翼的倾转角度和水平尾翼角度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标力矩和/或所述目标力调整驱动装置的工作参数，包括：将所述目标力矩和/或所述目标力分解为垂直起降力、横向力、纵向力和姿态力矩；根据所述垂直起降力调整垂直起降旋翼的转速；根据所述垂直起降力、所述横向力、所述纵向力和所述姿态力矩调整巡航旋翼的转速；根据所述垂直起降力、所述横向力、所述纵向力和所述姿态力矩调整倾转翼的倾转角度；以及，根据所述姿态力矩调整水平尾翼角度。5.一种飞行控制装置，其特征在于，包括：升力和阻力估计模块，用于根据倾转翼飞行器的当前速度和当前空气流速，确定所述倾转翼飞行器的当前升力和当前阻力；目标参数确定模块，用于根据所述当前速度、当前升力、所述当前阻力和目标速度确定所述倾转翼飞行器从当前速度达到所述目标速度过程中所述倾转翼飞行器所需的目标力...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪康利，陈刚，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44