固定翼飞行器和旋翼飞行器的空中对接方法技术

本发明专利技术公开了一种固定翼飞行器和旋翼飞行器的空中对接方法。该方法包括以下步骤：步骤1、以固定翼飞行器的航线为对接航线，旋翼飞行器靠近对接航线位置；步骤2、固定翼飞行器保持定高最低巡航速度，旋翼飞行器使用搭载的深度相机对设置于固定翼飞行器上的合作标靶图像进行捕捉和识别；合作标靶包括具有至少三个角点的蓝色外轮廓及“H”形黄色内轮廓；步骤3、基于合作标靶图像获取两个飞行器之间精确的相对位姿信息；步骤4、根据所获取的相对位姿信息，逐渐缩小两飞行器之间的相对距离，使得分别设置于固定翼飞行器和旋翼飞行器的对接机构实现触发并锁定，从而完成空中对接。相比现有技术，本发明专利技术可实现固定翼和旋翼飞行器的精准空中对接。准空中对接。准空中对接。

【技术实现步骤摘要】
固定翼飞行器和旋翼飞行器的空中对接方法


[0001]本专利技术涉及一种飞行器空中对接方法，尤其涉及一种固定翼飞行器和旋翼飞行器的空中对接方法。

技术介绍

[0002]当今复杂环境下飞行如舰载飞行等对飞行器提出了新的要求，其中一个重要能力就是既占地面积小、快速起飞，又能携带一定载荷长航时远距离地执行任务。常规固定翼飞机飞行速度快、巡航距离远，能够在一定程度上满足任务需求，但其起降需要固定跑道，对起飞空间提出了较高的要求。直升机能够垂直起降，对起降空间要求低，容易满足舰船空间使用要求，但其存在飞行效率较低、飞行速度低及巡航距离短等诸多缺点，有时难以满足任务需求。
[0003]为了兼顾上述飞行器的优点，有研究者提出固定翼和旋翼的组合飞行器的概念，例如CN112722284A所公开的“固定翼飞行器辅助垂直起降方法及装置”，其由执行任务机(固定翼飞行器)和垂直起降机(多旋翼飞行器)两个分体组成。两种机型在垂直起降时结合，在任务飞行时分体，既具有旋翼机可垂直起降、飞行灵活、自由度高、空中悬停等优点，又兼具了固定翼飞行器续航时间久、巡航距离长、飞行速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定翼飞行器和旋翼飞行器的空中对接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、以固定翼飞行器的航线为对接航线，旋翼飞行器靠近对接航线位置；步骤2、固定翼飞行器保持定高最低巡航速度，旋翼飞行器根据相对位置和相对速度综合调整飞行状态，使两飞行器均保持相应设定高度，旋翼飞行器使用搭载的深度相机对设置于固定翼飞行器上的合作标靶图像进行捕捉和识别；所述合作标靶包括蓝色外轮廓与“H”形黄色内轮廓的组合，所述蓝色外轮廓具有至少三个角点；步骤3、基于捕捉和识别出的合作标靶图像获取两个飞行器之间精确的相对位姿信息；步骤4、根据所获取的相对位姿信息，在传统PID控制基础上，利用卡尔曼滤波进行相对轨迹预测实现上层控制，控制量选取偏航弥补横向误差，俯仰弥补纵向误差，同时通过姿态补偿保证对接过程姿态稳定，逐渐缩小两飞行器之间的相对距离，使得分别设置于固定翼飞行器和旋翼飞行器的对接机构实现触发并锁定，从而完成空中对接。2.如权利要求1所述固定翼飞行器和旋翼飞行器的空中对接方法，其特征在于，所述“H”形黄色内轮廓内部还嵌套有红色轮廓。3.如权利要求1所述固定翼飞行器和旋翼飞行器的空中对接方法，其特征在于，使用以下方法对合作标靶图像进行捕捉和识别：将深度相机获取的图像转换至HSV颜色空间；分别通过相应的颜色阈值获取蓝色外轮廓和“H”形黄色内轮廓的蒙版；针对所获取的蒙版，根据边界和连通域关系，利用两个方向的算子与蒙版卷...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛汉霖，刘祁，张杰，张晨，何坤令，杨杰，路引，柏婷婷，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：