一种无人机当前风速风向测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人机当前风速风向测量方法及装置，该方法包括：获取无人机的地速的大小和方向及空速的大小和方向；其中，空速的大小基于空速管测得，且空速管的横截面积沿气流入口至气流出口的方向逐渐收缩；基于地速及空速进行矢量差运算，得到水平方向的风速大小和方向；通过无人机不同的爬升率与实际高度变化计算出垂直方向的风速大小和方向；基于水平方向风速及垂直方向风速进行矢量运算，得到当前飞行环境的风速大小和方向。本发明专利技术可在无人机低速飞行中实时精确测量无人机飞行环境的风场大小和方向，以便及时地对飞行航迹作出调整，增大飞行安全性，具有很强的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机当前风速风向测量方法及装置
本专利技术涉及无人机控制
，特别涉及一种无人机当前风速风向测量方法及装置。
技术介绍
太阳能无人机具有巡航时间长的特点，可跨昼夜甚至跨周飞行，同时其飞行高度高，随着储能电池技术的不断进步，具有广阔的发展前景。目前，太阳能无人机进入临近空间的方式主要是依靠跑道自主爬升，其飞行速度低，通常在30-70km/h，由此导致目前的空速测量方式精度差，在对流层爬升段受风场影响极易造成无人机失速。
技术实现思路
本专利技术提供了一种无人机当前风速风向测量方法及装置，以解决针对无人机飞行空速小的情况，现有技术对风速风向的测量存在精度差的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种无人机当前风速风向测量方法，包括：获取无人机的地速的大小和方向及空速的大小和方向；其中，地速的大小通过无人机导航系统测得，地速的方向为无人机的航迹方向；空速的方向为无人机的机头方向，空速的大小基于空速管测得，且所述空速管的横截面积沿气流入口至气流出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机当前风速风向测量方法，其特征在于，包括：/n获取无人机的地速的大小和方向及空速的大小和方向；其中，地速的大小通过无人机导航系统测得，地速的方向为无人机的航迹方向；空速的方向为无人机的机头方向，空速的大小基于空速管测得，且所述空速管的横截面积沿气流入口至气流出口的方向逐渐收缩，以对进入空速管的气流进行加速；/n基于获取的无人机的地速的大小和方向及空速的大小和方向，进行矢量差运算，计算出无人机飞行环境的水平方向的风速大小和方向；/n通过无人机不同的爬升率与各爬升率下无人机单位时间内的实际高度变化，计算出无人机飞行环境的垂直方向的风速大小和方向；/n基于计算出的水平方向的风速大小和方向...

【技术特征摘要】
1.一种无人机当前风速风向测量方法，其特征在于，包括：
获取无人机的地速的大小和方向及空速的大小和方向；其中，地速的大小通过无人机导航系统测得，地速的方向为无人机的航迹方向；空速的方向为无人机的机头方向，空速的大小基于空速管测得，且所述空速管的横截面积沿气流入口至气流出口的方向逐渐收缩，以对进入空速管的气流进行加速；
基于获取的无人机的地速的大小和方向及空速的大小和方向，进行矢量差运算，计算出无人机飞行环境的水平方向的风速大小和方向；
通过无人机不同的爬升率与各爬升率下无人机单位时间内的实际高度变化，计算出无人机飞行环境的垂直方向的风速大小和方向；
基于计算出的水平方向的风速大小和方向及垂直方向的风速大小和方向，进行矢量运算，得到无人机当前飞行环境的风速大小和方向。


2.如权利要求1所述的无人机当前风速风向测量方法，其特征在于，空速大小的测量过程，包括：
对经过所述空速管加速后的总压孔气流和静压孔气流进行测量，得到加速后的总压和静压，并计算出加速后的总压和静压的压力差；
通过所述空速管的气流入口和气流出口的面积比对计算出的压力差进行修正，得到真实的总压和静压的压力差，并基于真实的压力差计算出空速大小。


3.如权利要求1所述的无人机当前风速风向测量方法，其特征在于，所述通过无人机不同的爬升率与各爬升率下无人机单位时间内的实际高度变化，计算出无人机飞行环境的垂直方向的风速大小和方向，包括：
操控无人机进入爬升阶段，设置爬升率，通过测量单位时间内无人机的实际高度变化来计算无人机飞行环境的垂直方向的风速大小和方向；
改变爬升率再次测量垂直方向的风速大小和方向；将不同爬升率下测得的垂直方向的风速大小和方向取平均值，得到最终的垂直方向的风速大小和方向。


4.如权利要求1所述的无人机当前风速风向测量方法，其特征在于，所述无人机的机头方向通过无人机导航系统测得。

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【专利技术属性】
技术研发人员：郭金，户艳鹏，丁小苗，贾瑞龙，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11