一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法，使用飞行器抬头的方法形成空气阻力从而完成对飞行器的刹车操作，能够严格控制刹车过程中飞行器的加速度大小，能够严格控制转换过程中飞行器经过的距离，能够抵抗飞行器重量变化和顺风逆风条件的干扰。本申请具有如下有益效果：(1)用户可以指定反向转换的刹车距离，从而加强对反向转换的把握，有利于任务返航的航线规划；(2)在触发安全保护的场景下，飞机能以最短的时间完成模式转换，可以更好的保证飞行安全；(3)直接使用飞机抬头的方法形成空气阻力，不需要增加任何减速装置，节省了重量和成本；(4)使用闭环反馈控制，刹车距离不会因为飞机的载重大小和顺风逆风的条件而变化。因为飞机的载重大小和顺风逆风的条件而变化。因为飞机的载重大小和顺风逆风的条件而变化。
【技术实现步骤摘要】
一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法
[0001]本专利技术属于垂直起降固定翼飞行器
，具体涉及一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法。
技术介绍
[0002]将四旋翼和固定翼结合起来的、既能垂直起降又能平飞的飞机就是垂直起降固定翼飞机。固定翼的速度快，四旋翼的速度慢，从固定翼模式转换到四旋翼模式称为“反向转换”。当正常飞行时，飞机首先以固定翼模式高速飞行，当接收到反向转换指令后，固定翼的推进电机关闭，四旋翼的电机启动，当飞机的速度减小到一定阈值后，模式转换完成。
[0003]现有的反向转换技术方案是，飞机在反向转换的整个过程中，保持俯仰角为0度，保持横滚角为0度，并向前滑行，等待飞机的速度自然降低到目标阈值，最后完成转换。这种方案的缺点是，飞机在转换过程中只能被动地等待速度自然降低，具体要经过多长时间是个未知数，期间飞机要飞过多远的距离也是未知数。若飞机速度很快但空气阻力很小，则飞机需要等待很长的时间且飞过很远的距离后速度才能降到阈值以下。如果飞机的载重增大惯性增大，那么滑行的距离就会增大，且顺风条件下会比逆风条件的滑行距离更长，滑行距离有很强的不确定性。
技术实现思路
[0004]鉴于上述问题，本专利技术提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法，所述方法包括步骤：
[0006]获取垂直起降固定翼飞行器的刹车距离；
[0007]获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的初值速度；
[0008]获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车过程中的实时加速度；
[0009]获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车结束时的终值速度；
[0010]根据所述刹车距离、所述初值速度和所述终值速度计算所述垂直起降固定翼飞行器的目标加速度；
[0011]根据所述实时加速度、所述目标加速度和PID控制律计算所述垂直起降固定翼飞行器的抬头角；
[0012]根据所述抬头角所述垂直起降固定翼飞行器分别向四旋翼和固定翼发送第一俯仰角控制指令和第二俯仰角控制指令；
[0013]根据所述第一俯仰角控制指令所述四旋翼控制所述垂直起降固定翼飞行器飞行；
[0014]根据所述第二俯仰角控制指令所述固定翼控制所述垂直起降固定翼飞行器飞行。
[0015]优选地，所述获取垂直起降固定翼飞行器的刹车距离包括步骤：
[0016]获取用户对所述垂直起降固定翼飞行器预设置的飞行总距离；
[0017]获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的初值速度；
[0018]获取所述垂直起降固定翼飞行器的反向转换定距刹车开始时的飞行总时间；
[0019]根据所述初值速度和所述飞行总时间计算所述垂直起降固定翼飞行器的反向转换定距刹车开始时的飞行距离；
[0020]根据所述飞行总距离和所述飞行距离计算所述刹车距离。
[0021]优选地，所述根据所述初值速度和所述飞行总时间计算所述垂直起降固定翼飞行器的反向转换定距刹车开始时的飞行距离包括步骤：
[0022]构造所述初值速度关于所述飞行总时间的积分函数；
[0023]计算所述积分函数的数值并得到所述飞行距离。
[0024]优选地，所述获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的初值速度包括步骤：
[0025]通过所述垂直起降固定翼飞行器上的惯性测量单元读取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的第一速度值；
[0026]将所述第一速度值作为所述初值速度。
[0027]优选地，所述获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车过程中的实时加速度包括步骤：
[0028]通过所述垂直起降固定翼飞行器上的全球定位系统读取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的第一实时加速度值；
[0029]将所述第一实时加速度值作为所述实时加速度。
[0030]优选地，所述获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车结束时的终值速度包括步骤：
[0031]通过所述垂直起降固定翼飞行器上的惯性测量单元读取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车结束时的第二速度值；
[0032]将所述第二速度值作为所述初值速度。
[0033]优选地，所述目标加速度的表达式为：
[0034][0035]其中，表示所述目标加速度，v1表示所述初值速度，v2表示所述终值速度，x表示所述刹车距离。
[0036]优选地，所述抬头角的表达式为：
[0037][0038]其中，表示所述抬头角，KP表示所述PID控制律中的比例调节系数，KI表示所述PID控制律中的积分调节系数，KD表示所述PID控制律中的微分调节系数，表示所述目标加速度，a表示所述实时加速度，t表示时间。
[0039]优选地，所述抬头角满足：
[0040]优选地，所述根据所述抬头角所述垂直起降固定翼飞行器分别向四旋翼和固定翼发送第一俯仰角控制指令和第二俯仰角控制指令包括步骤：
[0041]判断所述抬头角是否达到预设阈值；
[0042]若是，根据所述预设阈值所述垂直起降固定翼飞行器分别向四旋翼和固定翼发送第一俯仰角控制指令和第二俯仰角控制指令；
[0043]若否，根据所述抬头角所述垂直起降固定翼飞行器分别向四旋翼和固定翼发送第一俯仰角控制指令和第二俯仰角控制指令。
[0044]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请提供的一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法具有如下有益效果：
[0045](1)用户可以指定反向转换的刹车距离，从而加强对反向转换的把握，有利于任务返航的航线规划；
[0046](2)在触发安全保护的场景下，飞机能以最短的时间完成模式转换，可以更好的保证飞行安全；
[0047](3)直接使用飞机抬头的方法形成空气阻力，不需要增加任何减速装置，节省了重量和成本；
[0048](4)使用闭环反馈控制，刹车距离不会因为飞机的载重大小和顺风逆风的条件而变化。
附图说明
[0049]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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它的附图。
[0050]图1是本专利技术实施例提供的一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法的流程示意图；
[0051]图2是本专利技术实施例提供的一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法的控制逻辑框图。
具体实施方式
[0052]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法，其特征在于，所述方法包括步骤：获取垂直起降固定翼飞行器的刹车距离；获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的初值速度；获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车过程中的实时加速度；获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车结束时的终值速度；根据所述刹车距离、所述初值速度和所述终值速度计算所述垂直起降固定翼飞行器的目标加速度；根据所述实时加速度、所述目标加速度和PID控制律计算所述垂直起降固定翼飞行器的抬头角；根据所述抬头角所述垂直起降固定翼飞行器分别向四旋翼和固定翼发送第一俯仰角控制指令和第二俯仰角控制指令；根据所述第一俯仰角控制指令所述四旋翼控制所述垂直起降固定翼飞行器飞行；根据所述第二俯仰角控制指令所述固定翼控制所述垂直起降固定翼飞行器飞行。2.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法，其特征在于，所述获取垂直起降固定翼飞行器的刹车距离包括步骤：获取用户对所述垂直起降固定翼飞行器预设置的飞行总距离；获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的初值速度；获取所述垂直起降固定翼飞行器的反向转换定距刹车开始时的飞行总时间；根据所述初值速度和所述飞行总时间计算所述垂直起降固定翼飞行器的反向转换定距刹车开始时的飞行距离；根据所述飞行总距离和所述飞行距离计算所述刹车距离。3.根据权利要求2所述的垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法，其特征在于，所述根据所述初值速度和所述飞行总时间计算所述垂直起降固定翼飞行器的反向转换定距刹车开始时的飞行距离包括步骤：构造所述初值速度关于所述飞行总时间的积分函数；计算所述积分函数的数值并得到所述飞行距离。4.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车方法，其特征在于，所述获取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的初值速度包括步骤：通过所述垂直起降固定翼飞行器上的惯性测量单元读取所述垂直起降固定翼飞行器反向转换定距刹车开始时的第一速度值；...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：易瓦特科技股份公司，
类型：发明
国别省市：
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