[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

说明书

本发明公开了一种系留式无人机自适应巡航跟踪方法、智能终端及其计算机可读存储介质，其方法包括：获取无人机的期望加速度，其中，期望加速度与载车的行驶参数相关联；获取无人机的偏航角，按照偏航角调整无人机的机头方向，并根据期望加速度的x轴分量和y轴分量计算无人机的俯仰角和翻滚角；获取无人机的实际姿态角，并根据俯仰角、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；根据控制力矩计算获得无人机的电机转速，并以电机转速控制无人机。本发明提出的技术方案针对系留式无人机平台，无人机跟踪目标为机动的汽车，跟踪目标的特点鲜明，有利于分析其运动特性，使跟踪方式更加合理。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种系留式无人机自适应巡航跟踪方法、智能终端及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，由于无人机上各控制元件的小型化得以实现，成本不断降低，使得其使用群体逐渐扩大，用途也变得更加丰富。随着技术的不断发展，稳定性的不断提高，操作变得更加的便捷，使用门槛不断地降低，使得无人机在民用市场、军事、工程、农业等领域均有应用。

系留式无人机，是无人机在工程应用场景的一种新使用形式。系留式无人机由一个地面移动式的载车平台搭载，载车上由线缆收卷系统和发电系统组成。发电机产生的电能由线缆传输到交流转直流的装置中，然后传输到无人机上，由于无人机的工作电压较低，而传输上来的电压一般为200V至400V甚至更高，需要通过降压模块降压，才能使电压达到无人机工作电压的要求。

由于系留式无人机是由地面移动载车所搭载，而载车具有机动性，所以在机动状态下无人机对载车有跟踪移动目标的性能要求。目前运用GPS的跟踪形式一般是以被跟踪目标当前的位置为跟踪的终点。但系留式无人机存在线缆与载车的连接，对跟踪的效率有一定的要求。由于无人机在定高的工况下对移动载车进行跟踪，其距离是会发生不断变化的，这会造成收放线缆的机构不停的收放线，这样容易造成线缆在绞线盘中卡死，使得系统发生故障。如果能通过对无人机的运动参数进行控制，提高跟踪效率，减少跟踪距离的变化，能够提高系统稳定性，延长机构的寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种系留式无人机自适应巡航跟踪方法、智能终端及计算机可读存储介质，旨在解决由于载车具有机动性，在机动状态下无人机对载车有跟踪移动目标的性能要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供的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，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。

优选地，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