一种无人机撞绳回收航迹控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无人机撞绳回收航迹控制方法及控制系统，提出一种基于侧滑增稳的自适应航迹控制方法，在侧风对无人机机体运动产生实质性影响之前就能进行预判，并采取抑制措施，提高在侧风干扰下的航迹控制灵敏度与控制精度，实现在严苛时间窗口约束条件下的高精度航迹控制，提高无人机撞绳成功率，降低回收损伤概率。本发明专利技术提出的航迹控制方法，能够大幅提高一次撞绳成功率，实现机翼撞绳点精确控制，有效避免因风场干扰下控制精度降低导致的撞绳损伤以及频繁复飞带来的时间与燃料成本增加。增加。增加。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机撞绳回收航迹控制方法及控制系统


[0001]本专利技术属于无人机控制
，涉及一种无人机撞绳回收航迹控制方法及控制系统，更具体地说，是针对天钩回收型无人机在回收阶段通过自适应抗侧风航迹控制律实现高精度撞绳回收的方法。

技术介绍

[0002]天钩回收型无人机因兼具场地适应性好与任务装载量大的特点在中小型无人机上得到了越来越多的应用。然而相比其他起降形式的无人机来说，其在撞绳回收过程对航迹的控制要求要严苛的多。一般来说，航迹控制精度要求在单边机翼长度的二分之一以内。目前的航迹控制多采用PID控制或L1航迹控制方法，这些方法在气流平稳的环境下基本能够满足要求，但在有较大侧风干扰时控制效果就很难满足回收要求了，尤其在距离撞绳点很近的位置有突风干扰时，现有控制方法很难在极短的时间约束下保持满足要求的航迹控制精度。因此迫切需要专利技术一种能够对较大侧风自适应抑制的航迹控制方法，以在气流不稳定的约束情况下实现高精度的航迹控制，提高撞绳成功率，降低回收风险。

技术实现思路

[0003]要解决的技术问题
[0004]为了避免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机撞绳回收航迹控制方法，其特征在于步骤如下：步骤1：当天钩回收无人机进入回收模态后，无人机从当前高度下滑到撞绳高度，并在此高度上对准预期撞绳点进行定高与保持航迹飞行，横侧向控制律为侧滑增稳约束下的航迹控制；当无人机飞行至距捕获绳一定距离的决策窗口时，自动判断高度偏差、速度偏差以及航迹偏差是否满足窗口要求，任意一个要素不满足要求则退出回收模态，复飞后再次进入回收；步骤2：如果所有要素均满足窗口要求，则无人机继续保持定高、航迹控制飞行，直到机翼撞到绳索；在此期间，无人机横侧向控制律为侧滑增稳约束下的航迹控制。无人机撞上绳索后，绳索沿机翼前缘滑至翼尖，并由翼尖处的金属钩锁住绳索；此时，发动机停止工作，无人机在绳索的作用下减速、回摆，直到最后停止，从而实现无人机的天钩回；所述航迹控制律：δ
r
＝k
rψ
×
Δψ+k
r
×
r+k
ry
×
Δy+k
β
×
β其中δ
a
为副翼控制量；为无人机滚转角偏差量；p为滚转角速率；Δψ为航向角偏差量；Δy为侧向航迹偏差量；为滚转角放大系数；k
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑锋，贾彩娟，侯泊江，孙哲芃，杜娟，王朋飞，高朋飞，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：