一种抗地效扰动控制方法、设备及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术公开了一种抗地效扰动控制方法、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器；在所述降落预拉飘阶段之后的降落拉飘阶段沿用所述抗地效扰动控制器，直至所述固定翼飞行器完成落地；在所述固定翼飞行器完成落地后启用所述常规控制器，直至飞行结束。实现了一种全自动的抗地效扰动控制方案，在固定翼飞行器降速降高时，通过更高效、更精准的姿态修正，使得固定翼飞行器能够更平稳平滑地接地，极大程度地提升了飞行降落的稳定性和安全性。性和安全性。性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗地效扰动控制方法、设备及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及无人驾驶飞行器
，尤其涉及一种抗地效扰动控制方法、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，固定翼飞机由于其自身固有特性，不具备垂直起降的特性，需要足够长的平坦道路用于滑跑起飞和降落，其中飞机的平稳降落极为关键。由于飞机从高空飞行进入近地面进而降落接地的整个阶段，会经历一段从高速飞行到低速飞行的降速阶段，且近低空时存在由地面效应引起的外部扰动，干扰飞机的正常飞行姿态，从而导致飞机降落接地的表现很差。因此，现有的固定翼飞机多数采用人工操控降落，少数采用全自动飞行控制降落。
[0003]但是，上述现有方案存在的问题是，采用人工操控降落的方式，虽然可以根据人眼以及长期飞行经验来抵抗近地面的扰动，但是有人操控毕竟高成本，且不够智能，同时，也无法适用于无人驾驶飞行器。而采用全自动飞行控制降落的方式，现有的技术很难应对全场景，从而可能会出现降落触地过重导致飞机脚架、机翼、动力等设备受损，降落阶段失速导致坠机等情况。
[0004]因此，如何在全自动飞行控制降落过程中，控制飞行器平稳平滑接地，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的上述技术缺陷，本专利技术提出了一种抗地效扰动控制方法，该方法包括：
[0006]在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器；
[0007]在所述降落预拉飘阶段之后的降落拉飘阶段沿用所述抗地效扰动控制器，直至所述固定翼飞行器完成落地；
[0008]在所述固定翼飞行器完成落地后启用所述常规控制器，直至飞行结束。
[0009]可选地，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，包括：
[0010]在所述固定翼飞行器由所述降落进近阶段进入所述降落预拉飘阶段时，确定地效气流扰动对所述固定翼飞行器的姿态修正需求；
[0011]根据所述姿态修正需求启用所述抗地效扰动控制器。
[0012]可选地，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，还包括：
[0013]根据所述姿态修正需求对所述固定翼飞行器的传感器数据进行导航状态估计；
[0014]通过所述导航状态估计得到所述固定翼飞行器的三维位置观测信息和三轴姿态
观测信息。
[0015]可选地，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，还包括：
[0016]获取所述固定翼飞行器的降落目标的三维航点信息；
[0017]将所述三维航点信息和所述三维位置观测信息发送至所述固定翼飞行器的位置控制器。
[0018]可选地，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，还包括：
[0019]预设所述位置控制器的纵向总能量控制算法和横向制导算法；
[0020]将所述三维航点信息以及所述三维位置观测信息同时输入至所述纵向总能量控制算法和所述横向制导算法，输出得到所述固定翼飞行器的目标三轴姿态信息。
[0021]可选地，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，还包括：
[0022]预设所述抗地效扰动控制器的内环姿态控制算法；
[0023]将所述目标三轴姿态信息以及所述三轴姿态观测信息同时输入至所述内环姿态控制算法，输出得到所述固定翼飞行器的目标油门和目标各个舵机量。
[0024]可选地，所述在所述降落预拉飘阶段之后的降落拉飘阶段沿用所述抗地效扰动控制器，直至所述固定翼飞行器完成落地，包括：
[0025]在沿用所述抗地效扰动控制器的过程中，通过所述目标油门和所述目标各个舵机量对所述固定翼飞行器执行姿态修正操作；
[0026]在执行所述姿态修正操作时，对所述固定翼飞行器的所述传感器数据进行导航状态估计。
[0027]可选地，所述方法还包括：
[0028]采用最优控制、自适应控制、自抗扰控制、动态逆、鲁棒控制中的一种或多种创建所述抗地效扰动控制器；
[0029]在所述固定翼飞行器进入降落过程的所述降落进近阶段、或者所述降落预拉飘阶段、或者所述降落拉飘阶段时，启用所述抗地效扰动控制器。
[0030]本专利技术还提出了一种抗地效扰动控制设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的抗地效扰动控制方法的步骤。
[0031]本专利技术还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有抗地效扰动控制程序，抗地效扰动控制程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的抗地效扰动控制方法的步骤。
[0032]实施本专利技术的抗地效扰动控制方法、设备及计算机可读存储介质，通过在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器；在所述降落预拉飘阶段之后的降落拉飘阶段沿用所述抗地效扰动控制器，直至所述固定翼飞行器完成落地；在所述固定翼飞行器完成落地后启用所述常规控制器，直至飞行结束。实现了一种全自动的抗地效扰动控制方案，在固定翼飞行器降速降高时，通过更高效、更精准的姿态修正，使得固定翼飞行器能够更平稳平滑地接地，极大程度
地提升了飞行降落的稳定性和安全性。
附图说明
[0033]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0034]图1是本专利技术抗地效扰动控制方法的第一的流程图；
[0035]图2是本专利技术抗地效扰动控制方法的第二流程图；
[0036]图3是本专利技术抗地效扰动控制方法的第三流程图；
[0037]图4是本专利技术抗地效扰动控制方法的第四流程图；
[0038]图5是本专利技术抗地效扰动控制方法的第五流程图；
[0039]图6是本专利技术抗地效扰动控制方法的第六流程图；
[0040]图7是本专利技术抗地效扰动控制方法的第七流程图；
[0041]图8是本专利技术抗地效扰动控制方法的第八流程图；
[0042]图9是本专利技术抗地效扰动控制方法的飞行过程中的抗地效扰动控制应用示意图；
[0043]图10是本专利技术抗地效扰动控制方法的抗地效扰动控制逻辑示意图；
[0044]图11是本专利技术抗地效扰动控制方法的抗地效气流扰动控制器的工作原理图。
具体实施方式
[0045]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0046]在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗地效扰动控制方法，其特征在于，所述方法包括：在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器；在所述降落预拉飘阶段之后的降落拉飘阶段沿用所述抗地效扰动控制器，直至所述固定翼飞行器完成落地；在所述固定翼飞行器完成落地后启用所述常规控制器，直至飞行结束。2.根据权利要求1所述的抗地效扰动控制方法，其特征在于，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，包括：在所述固定翼飞行器由所述降落进近阶段进入所述降落预拉飘阶段时，确定地效气流扰动对所述固定翼飞行器的姿态修正需求；根据所述姿态修正需求启用所述抗地效扰动控制器。3.根据权利要求2所述的抗地效扰动控制方法，其特征在于，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，还包括：根据所述姿态修正需求对所述固定翼飞行器的传感器数据进行导航状态估计；通过所述导航状态估计得到所述固定翼飞行器的三维位置观测信息和三轴姿态观测信息。4.根据权利要求3所述的抗地效扰动控制方法，其特征在于，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，还包括：获取所述固定翼飞行器的降落目标的三维航点信息；将所述三维航点信息和所述三维位置观测信息发送至所述固定翼飞行器的位置控制器。5.根据权利要求4所述的抗地效扰动控制方法，其特征在于，所述在固定翼飞行器由降落进近阶段进入降落预拉飘阶段时，启用预设的抗地效扰动控制器，否则，沿用预设的常规控制器，还包括：预设所述位置控制器的纵向总能量控制算法和横向制导算法；将所述三维航点信息以及所述三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡华智，石川，程子啸，
申请(专利权)人：亿航智能设备广州有限公司，
类型：发明
国别省市：