适用于无人飞行器的上升气流位置和速度的辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于无人飞行器的上升气流位置和速度的辨识方法，包括以下步骤：根据无人飞行器和地面的经纬度计算出笛卡尔坐标系下无人飞行器的位置，根据无人飞行器飞行的真空速、迎角和侧滑角计算出真空速在机体坐标系下的三维分量；根据无人飞行器的位置、迎角和真空速的分量构建一个先入先出的队列q

Identification method of updraft position and velocity for UAV

【技术实现步骤摘要】
适用于无人飞行器的上升气流位置和速度的辨识方法
本专利技术涉及上升气流位置和速度的辨识方法，具体涉及一种适用于无人飞行器的上升气流位置和速度的辨识方法。
技术介绍
在自然界中，如鹰、军舰鸟等鸟类可以在不扑动或极少扑动翅膀的情况下实现长距离甚至环球飞行，这是因为它们利用上升气流进行滑翔，通过爬升高度提高重力势能来存储上升气流提供的动能，然后通过重力滑翔飞向下一个存在上升气流的区域，进而实现持久飞行。基于此原理，无人飞行器可以将上升气流通过盘旋上升转化为自身的重力势能，在无上升气流时将重力势能转化为动能以续航。利用上升气流的无人机，对于大范围地质勘探、大跨度地理测绘、长时间气象信息采集、山区灾后救援、山区物资运输、临时通讯信号中继以及战区战况侦察等领域有极大优势。相比于侦察卫星，利用上升气流的无人机造价低廉，成本更低；机动性强，并且可以持续侦察，截获、收集目标区完整情报；分辨率高，且无云层干扰，获取情报质量高；距离信息源更近，有机会获得移动电话等设备的低功率信息情报。相比于其他无人机，利用上升气流的无人机可以自主获取飞行环境中的上升气流能量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于无人飞行器的上升气流位置和速度的辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)根据无人飞行器和地面的经纬度计算出笛卡尔坐标系下无人飞行器的位置，根据无人飞行器飞行的真空速、迎角和侧滑角计算出真空速在机体坐标系下的三维分量；/n(2)根据无人飞行器的位置、迎角和真空速的分量构建一个先入先出的队列q

【技术特征摘要】
1.一种适用于无人飞行器的上升气流位置和速度的辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据无人飞行器和地面的经纬度计算出笛卡尔坐标系下无人飞行器的位置，根据无人飞行器飞行的真空速、迎角和侧滑角计算出真空速在机体坐标系下的三维分量；
(2)根据无人飞行器的位置、迎角和真空速的分量构建一个先入先出的队列q1，对队列q1的第三和第四行进行去负值处理得到队列qs；
(3)根据qs计算出两个坐标点，通过两个坐标点得出上升气流的漂移速度；
(4)根据漂移速度得到漂移校正队列q2；
(5)根据漂移校正队列q2计算得到上升气流中心的位置，根据队列q1里最大的真空速分量得到上升气流的垂向速度。


2.根据权利要求1所述的适用于无人飞行器的上升气流位置和速度的辨识方法，其特征在于，所述步骤(1)中利用经纬度计算的公式为：PX＝(Lat-Lat0)a，真空速在机体坐标系中的三维分量其中，a为地球赤道半径，Lat、Lon为飞行器当前所处位置的经纬度，Lat0、Lon0为选取的原点的经纬度，v为真空速、α为迎角，β为侧滑角，PX、PY为根据经纬度计算出的笛卡尔坐标系下飞行器的位置。


3.根据权利要求1所述的适用于无人飞行器的上升气流位置和速度的辨识方法，其特征在于，所述步骤(2)中构建队列其中，队列的采样时间步长dtq为1s，队列的长度Mq为45个采样数；构建队列qs，其中qs(iq,3)＝q1(iq,3)-min(q1(:,3))，qs是对q1第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：史志伟，陈杰，耿玺，朱佳晨，周梦贝，兰子奇，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32