[发明专利]一种用于无人机低空环境飞行的安全包络模型及其构建方法有效
申请号: | 201810131367.5 | 申请日: | 2018-02-09 |
公开(公告)号: | CN108399289B | 公开(公告)日: | 2021-03-05 |
发明(设计)人: | 向锦武;罗漳平;李道春;申童 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G06F30/15 | 分类号: | G06F30/15;G06F111/10;G06F119/14 |
代理公司: | 北京永创新实专利事务所 11121 | 代理人: | 姜荣丽 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 无人机 低空 环境 飞行 安全 包络 模型 及其 构建 方法 | ||
1.一种用于无人机低空环境飞行的安全包络模型的构建方法,其特征在于:所述的构建方法包括如下步骤:
S0:采集无人机的长度L,宽度W,高度H,以及无人机在各个方向的最大飞行速度,具体包括:最大前飞速度Vf,最大后飞速度Vb,最大垂向爬升速度Va,最大垂向下降速度Vd,最大侧向移动速度Vl;
所述的无人机是固定翼无人机或旋翼无人机,其中固定翼无人机最大后飞速度为0;
无人机各个方向最大飞行速度通过该无人机飞行动力学模型推算、以往试飞数据分析或实时飞行状态评估的方式获得;
S1:设定无人机安全响应时间τ;
无人机安全响应时间τ选取决策时间、通讯延迟时间、操纵反应时间或预留机动时间中的任意一个;
S2:计算无人机在步骤S1所给定安全响应时间τ范围内,各个方向所能到达的最大飞行距离;具体包括:最大前飞距离a=Vf*τ,最大后飞距离b=Vb*τ,最大爬升距离c=Va*τ,最大下降距离d=Vd*τ,以及最大左右侧向移动距离e=f=Vl*τ;
S3:根据步骤S2中所给定无人机各个方向所能达到的最大飞行距离,构建无人机安全包络模型E(XA),其中,
其中,代表m行n列的矩阵空间,XA=[xA yA zA]是无人机中心在惯性坐标系Oxyz中的空间位置,为对角矩阵:
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