一种滑跑起降型无人机无动力全自动迫降方法技术

本发明专利技术涉及一种滑跑起降型无人机无动力全自动迫降方法，首先判断无人机是否能飞回本场，如果无人机能够返回本场降落，则选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制无人机滑翔返回到目标点，到达目标点后，判断无人机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆。如果无人机不能返回本场，则判断是否能到达几个备用场地，如果能够到达备用场，选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制无人机滑翔返回到目标点，到达目标点后，判断无人机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆。如果判断所有的备用场地均不能到达，则选择预定的几个迫降区域实施迫降。

【技术实现步骤摘要】
一种滑跑起降型无人机无动力全自动迫降方法
本专利技术涉及无人机控制
，更具体地说，是针对滑跑起降型无人机在飞行中发动机出现故障情况无法为无人机提供动力的情况下的一种全自动迫降方法。
技术介绍
目前绝大多数的中小型无人机在飞行中出现发动机故障无法提供飞行动力时，伞降型无人机的一般处理方式为：当飞行高度降至给定高度时自动开伞后降落；对于滑跑起降型无人机则由地面控制站的操纵人员根据无人机所在位置进行判断，手动控制无人机飞回机场或者应急备降场地迫降。这种方式完全依靠操纵人员的飞行经验，一旦操纵手经验不足或者情况紧急难以决断时则很有可能迫降失败，导致无人机严重损伤，难以修复。因此迫切需要专利技术一种全自动迫降控制策略，当发动机出现故障时能够自动选择应急备降场地或者返回本场滑翔降落。
技术实现思路
要解决的技术问题为了解决非正常情况下人工迫降带来的失败，本专利技术提出一种全自动滑翔迫降方法，使滑跑起降型无人机在发动机故障无法提供动力的情况下，能够自动滑翔至备降区域或者返回本场安全降落。技术方案一种滑跑起降型无人机无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑跑起降型无人机无动力全自动迫降方法，其特征在于步骤如下：/n步骤1：当发动机转速小于正常工作的最低转速判断发动机停车，地面站显示“发动机故障”报警，根据当前飞机的高度和到本场的距离，利用无动力滑翔性能参数判断飞机是否能飞回本场，如果飞机能够返回本场降落，则选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制飞机滑翔返回到目标点，此期间纵向控制律为定速滑翔控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；到达目标点后，根据高度判断飞机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆，纵向控制律为滑翔着陆控制，横航向控制律为航线跟踪控制；/n步骤2：如果判断不能返回本场，则判断是否...

【技术特征摘要】
1.一种滑跑起降型无人机无动力全自动迫降方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：当发动机转速小于正常工作的最低转速判断发动机停车，地面站显示“发动机故障”报警，根据当前飞机的高度和到本场的距离，利用无动力滑翔性能参数判断飞机是否能飞回本场，如果飞机能够返回本场降落，则选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制飞机滑翔返回到目标点，此期间纵向控制律为定速滑翔控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；到达目标点后，根据高度判断飞机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆，纵向控制律为滑翔着陆控制，横航向控制律为航线跟踪控制；
步骤2：如果判断不能返回本场，则判断是否能到达几个备用场地，优先选择最近的备用场地迫降；此期间纵向控制律为定速滑翔控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；到达备用场，选定较近的机场跑道端点为目标点，自动控制飞机滑翔返回到目标点，此期间纵向控制律为定速滑翔控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；到达目标点后，根据高度判断飞机是否可以滑翔着陆，高度大于着陆窗口高度则盘旋降高，直至降至窗口高度后，自动滑翔着陆，纵向控制律为滑翔着陆控制，横侧向控制律为航线跟踪控制；如果判断所有的备用场地均不能到达，则选择预先设定的几个迫降场地中最近的一个实施迫降。


2.根据权利要求1所述的一种滑跑起降型无人机无动力全自动迫降方法，其特征在于所述的定速滑翔控制律：
F_δe＝kθ(θ-θg)+kqq
其中，θg＝kv(va-vag)+ki∫(va-vag)dt；
F_δe为升降舵控制量；θ为无人机俯仰角；q为俯仰角速率；va为空速，vag为空速给定值；kθ为俯仰角放大系数、kq为俯仰角速率放大系数；kv为速度放大系数，ki为速度积分放大系数；
所述的航线跟踪控制律：
F_δa＝kψa·(ψ-ψg)+kφ·φ+kp·p+ky·(y-yg)<...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾彩娟，孙哲芃，张剑锋，侯泊江，田心宇，程雪梅，杜娟，
申请(专利权)人：西安爱生技术集团公司，西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61