一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法技术

技术编号:43977204 阅读:15 留言:0更新日期:2025-01-10 20:03
本发明专利技术属于无人机技术领域,具体涉及一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法,通过不同种类的传感器获取无人机的机身信息,然后用深度相机判断出地面的情况,当地面为平坦地面或者是倾斜角度0‑5度的斜面时,采用平面降落策略,即匀速减小螺旋桨升力,不调用特殊策略保持下降时的速度以及加速度,当地面为倾斜角度大于5度的斜面时选择PID‑MPC模型预测控制降落策略,输出控制无人机电机的油门,使得无人机平稳降落在复杂地面上。本发明专利技术在降落控制过程中引入了PID‑MPC控制算法,增强了控制过程的稳定性,并且针对不同的地面情况给出了对应的下降策略;可以按照需要调整下降策略,根据不同地面情况动态调整下降策略,同时更改PID参数;灵活度较强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机,具体涉及一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法


技术介绍

1、随着无人机应用领域的不断扩大,无人机巡逻开始在军事、公安、边防、消防、环保、城市管理等领域大展身手,在无人机巡逻中,无人机可以搭载各种传感器和设备,如高清摄像头、红外热成像仪、光学/雷达遥感设备、气象仪器等,用于实时获取目标区域的图像、视频、数据和环境信息。而无人机的安全飞行和稳定降落是保障飞行任务顺利完成的关键因素,因此无人机降落技术也得到了广泛关注和研究。

2、现有技术中,例如专利号为cn111506099a的中国专利公开了一种无人机高度智能控制系统及方法,包括以下步骤:步骤1、将无人机的期望高度和期望速度与期望误差进行耦合,得到修正后的期望高度和期望速度;步骤2、根据无人机修正后的期望高度和期望速度,以及当前高度和速度,确定无人机的总能量和能量平衡,根据总能量确定修正后的期望油门,根据能量平衡确定修正的期望俯仰角;步骤3、根据修正的期望油门和期望俯仰角,输出舵机控制和油门控制,完成无人机的高度控制。

3、又例如专利号为cn1146756本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法,其特征在于:所述步骤1中,获取无人机的机身信息具体是通过传感器获取无人机高度信息、无人机姿态信息以及地面情况初始数据。

3.根据权利要求2所述的一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法,其特征在于:所述步骤2中,用深度相机判断出地面的是倾斜角度是否大于5度,采用平面降落策略时,即匀速减小螺旋桨升力,不调用特殊策略保持下降时的速度以及加速度。

4.根据权利要求3所述的一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控...

【技术特征摘要】

1.一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法,其特征在于:所述步骤1中,获取无人机的机身信息具体是通过传感器获取无人机高度信息、无人机姿态信息以及地面情况初始数据。

3.根据权利要求2所述的一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法,其特征在于:所述步骤2中,用深度相机判断出地面的是倾斜角度是否大于5度,采用平面降落策略时,即匀速减小螺旋桨升力,不调用特殊策略保持下降时的速度以及加速度。

4.根据权利要求3所述的一种复杂地面环境下无人机降落的规划及控制方法,其特征在于:所述步骤3中,对于目标油门、升力、姿态进行稳态优化,获取系统的阶跃响应,并采样,根据系统要求我们选取十个采样数据点,(it,ai),i=1,2,…10,根据线性系统的齐次和叠加性质,在k-i(k≥i)时刻有一输入u(k-i),则输入增量δu(k-1)对输出y(k)的作用为:

5.根据权利要求4所述的一种复杂地...

【专利技术属性】
技术研发人员:屈宏伟叶建敏陈禹平李哲谭诗龙
申请(专利权)人:中国铁塔股份有限公司广东省分公司
类型:发明
国别省市:

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