[发明专利]一种控制飞行器的方法、装置及飞行器

说明书

本发明实施例涉及飞行控制技术领域，尤其涉及一种控制飞行器的方法、装置及飞行器，方法包括：接收姿态控制指令，其中，所述姿态控制指令携带有控制所述飞行器的飞行姿态原本需要的偏航力矩N_N、滚转力矩L_N和俯仰力矩M_N的大小的信息；判断所述飞行器的电机的力矩输出能力是否满足输出所述原本需要的偏航力矩N_N、滚转力矩L_N和俯仰力矩M_N的需要；若不满足，则对所述飞行器的飞行姿态原本需要的偏航力矩N_N、滚转力矩L_N、俯仰力矩M_N的大小进行处理，得到所述飞行器的电机的力矩输出能力能够输出的处理后的偏航力矩N_N'、滚转力矩L_N'和俯仰力矩M_N'。通过上述方式，本发明能够在调整飞行器的飞行姿态时，避免出现飞行器的电机出现过载，引起炸机的情况。

技术领域

本发明实施例涉及飞行控制技术领域，尤其涉及一种控制飞行器的方法、装置及飞行器。

背景技术

无人飞行器是指利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的非载人型飞机，其可以搭载微型相机，实现空中采集视频、图片等，也可以用来搭载各种测量仪器，实现高空探测等等，因此，无人飞行器在农业、探测、气象、灾害预报和救援等领域具有广泛的应用。

无人飞行器依赖于电机之间的不同转速导致的反扭力差所产生的偏航力矩来完成向左/向右偏航的姿态控制；并依赖于电机之间的推力差所差生的滚转力矩、来完成向左/向右飞行的姿态控制，依赖于电机之间的推力差所差生的俯仰力矩来完成向前/向后飞行的姿态控制。为了方便读者更好地理解无人飞行器如何通过控制电机实现偏航、滚转和俯仰，以下以四轴无人飞行器为例进行说明，

如图1所示，当电机M1和M3的转速大于电机M2和M4的转速时，由电机M1和M3的转子转动而产生的反扭力大于由电机M2和M4的转子转动而产生的反扭力，该反扭力差所产生的偏航力矩使四轴无人飞行器发生向左偏航的飞行姿态。

如图2所示，当电机M2和M4的转速大于电机M1和M3的转速时，由电机M2和M4的转子转动而产生的反扭力大于由电机M1和M3的转子转动而产生的反扭力，该反扭力差所产生的偏航力矩使四轴无人飞行器发生向右偏航的飞行姿态。

如图3所示，当电机M2和M3的转速大于电机M1和M4的转速时，电机M2和M3所产生的推力大于电机M1和M4所产生的推力，该推力差所产生的滚转力矩使四轴无人飞行器发生向左飞行的姿态。

如图4所示，当电机M1和M4的转速大于电机M2和M3的转速时，电机M1和M4所产生的推力大于电机M2和M3所产生的推力，该推力差所产生的滚转力矩使四轴无人飞行器发生向右飞行的姿态。

如图5所示，与图4中的原理类似，当电机M4和M3的转速大于电机M1和M2的转速时，电机M4和M3所产生的推力大于电机M1和M2所产生的推力，该推力差所产生的俯仰力矩使四轴无人飞行器发生向前飞行的姿态。

同理，如图6所示，当电机M1和M2的转速大于电机M4和M3的转速时，电机M1和M2所产生的推力大于电机M4和M3所产生的推力，该推力差所产生的俯仰力矩使四轴无人飞行器发生向后飞行的姿态。

由此可知，无人飞行器在向前、向后飞行时，依赖于电机之间的推力差所产生的俯仰力矩；同理，飞行器在向左、向右飞行时，依赖于电机之间的推力差所产生的滚转力矩。与此不同的是，飞行器在向左、向右偏航时，则是依赖于电机在旋转过程中的反扭力所产生的偏航扭矩，该反扭力是由于电机旋转时受到的空气阻力作用而形成的。上述的推力差的方向与多旋翼机身所在的平面垂直，上述的反扭力的方向与多旋翼飞行器的机身所在的平面共面。