[发明专利]一种无人机自主驶入驶出控制方法

权利要求书

1.一种无人机自主驶入驶出控制方法，其特征在于，所述无人机自主驶入驶出控制方法应用于四点式起落架布局无人机，控制方法包括：

建立无人机地面滑行轨迹；

控制律根据地面滑行轨迹解算得到作用于操作效应器的侧偏指令；

操作效应器根据侧偏指令控制无人机跟踪滑行轨迹并自主行驶。

2.根据权利要求1所述的无人机自主驶入驶出控制方法，其特征在于，所述地面滑行轨迹包括至少一直线轨迹和至少一圆弧轨迹，直线轨迹和圆弧轨迹连接于停机坪和跑道。

3.根据权利要求1所述的无人机自主驶入驶出控制方法，其特征在于，所述操作效应器包括独立控制左前轮和右前轮转弯的转弯操作效应器、用于控制无人机转弯方向的方向舵效应器及用于控制主轮差动刹车的纠偏操作效应器；所述转弯操作效应器用于无人机低、中速滑行时控制，所述方向舵效应器用于无人机高速滑行控制，以及纠偏操作效应器用于转弯操作效应器及方向舵效应器失效或控制偏转过大时对无人机进行纠偏控制。

4.根据权利要求1所述的无人机自主驶入驶出控制方法，其特征在于，所述控制律包括用于解算轨迹控制所需偏航操纵力矩的核心控制律及用于将操纵效能分配给各操纵效应器的操作效能分配控制律，操作效能分配控制律接收核心控制律输出偏航操纵力矩及预偏角度。

5.根据权利要求4所述的无人机自主驶入驶出控制方法，其特征在于，所述核心控制律采用“侧偏+航向”的纠偏控制结构，其控制过程为：

首先获得航向指令；

之后将所述航向指令与飞机当前航向和轨迹航向综合后，引入偏航角速度最终得到纠偏控制所需的偏航操纵力矩。

6.根据权利要求4所述的无人机自主驶入驶出控制方法，其特征在于，所述操作效能分配控制律控制过程为：

根据核心控制律输出的偏航操纵力矩需求将其并分配给前轮转弯、方向舵和主轮差动刹车，分配方法为：低速、中速阶段纠偏以前轮转弯为主，高速阶段纠偏以方向舵为主；当前轮转弯或方向舵效能不足或失效，或侧偏过大时，使用主轮差动刹车。

7.根据权利要求6所述的无人机自主驶入驶出控制方法，其特征在于，左右前轮偏转角度的协调关系为：

向左偏转时，外侧的右前轮与内侧的左前轮关系

向右偏转时，外侧的左前轮与内侧的右前轮关系

上式中：α_L为左前轮偏转角度；α_R为右前轮偏转角度；L_mn为前主轮距；L_n为前轮距。

8.根据权利要求7所述的无人机自主驶入驶出控制方法，其特征在于，预偏角度为内侧的前轮偏转角度，其具体为：

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上式中：nws_pre为前轮预偏角度；R为转弯半径；L为无人机重心到主轮连线的距离。