[发明专利]系留式无人机自适应巡航跟踪方法、终端及存储介质

权利要求书

1.一种系留式无人机自适应巡航跟踪方法，所述无人机由地面移动载车搭载，其特征在于，所述系留式无人机自适应巡航跟踪方法包括：

获取无人机的期望加速度，其中，所述期望加速度与载车的行驶参数相关联；

获取所述无人机的偏航角，按照所述偏航角调整无人机的机头方向，并根据所述期望加速度的x轴分量和y轴分量计算无人机的俯仰角和翻滚角；

获取所述无人机的实际姿态角，并根据所述俯仰角、翻滚角、偏航角与相对应的实际姿态角，通过PID算法计算获得无人机的控制力矩；

根据所述控制力矩计算获得无人机的电机转速，并以所述电机转速控制无人机；

所述获取无人机的期望加速度的步骤包括：

获取无人机、载车行驶方向相同的纵向位置以及两者之间的相对距离期望值；

通过以下方程式计算获得所述无人机的期望加速度：

μ＝X_x-X_d-D

其中，μ、分别表示无人机和载车的相对距离和相对速度；D为相对距离期望值；X_x和X_d分别为无人机和载车行驶方向相同纵向位置；V_x为无人机的行驶速度；V_d为载车的行驶速度；S表示自适应巡航控制的滑模切换面；β₁和β₂为滑模控制的参数，均大于零；t为时间；η＞0；为滑模切换面的导数；分别表示无人机和载车的加速度；sat(S)为S的饱和函数；a_q为无人机的期望加速度。

2.如权利要求1所述的系留式无人机自适应巡航跟踪方法，其特征在于，所述获取所述无人机的航偏角的步骤包括：

获取无人机当前的坐标以及设定的下一航迹点坐标；

通过以下方程式计算获得所述无人机的偏航角：

其中，Ψ_n为无人机的偏航角，X_CP、Y_CP为无人机当前的坐标，X_FP、Y_FP为设定的无人机下一航迹点坐标。

3.如权利要求2所述的系留式无人机自适应巡航跟踪方法，其特征在于，所述无人机的俯仰角和翻滚角通过以下方程式计算获得：

其中，θ_n为俯仰角，φ_n为翻滚角，a_qx和a_qy分别表示无人机x轴和y轴的期望加速度，a_qz为重力加速度。

4.如权利要求3所述的系留式无人机自适应巡航跟踪方法，其特征在于，通过以下方程式计算获得无人机的控制力矩：

其中，τ_Ψ、τ_θ、τ_φ分别为偏航控制力矩、俯仰控制力矩和翻滚控制力矩，Ψ_e、θ_e、φ_e分别为Ψ_n、θ_n、φ_n与实际姿态角Ψ_r、θ_r、φ_r相对应的差值，k_p、k_i、k_d为设定的参数值。

5.一种智能终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的系留式无人机自适应巡航跟踪方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的系留式无人机自适应巡航跟踪方法的步骤。