[发明专利]手抛式太阳能固定翼无人机的自动起飞控制方法与自动降落控制方法

说明书

本发明提供了一种手抛式太阳能固定翼无人机的自动起飞控制方法与自动降落控制方法，其优点包括：起飞控制模块建立了合理的人机交互机制，合理分配了抛掷人员、控制人员、无人机感知控制系统之间的工作，飞机可以自动感知起飞过程中的空速，判断当前条件能否正常起飞，相关判断方法的准确率高于抛掷人员自身的感觉与判断，因此起飞成功率有了有效提升；降落模块分成三个模块，主控制模块、出段降落控制模块、终段降落控制模块，相互耦合较少，方便针对各模块功能的扩展与改进；降落过程三个模块中都有复飞判断，能够较大提升飞机对于自身高度与复飞条件的判断，防止无人机因为判断不准、强行着陆带来的损失隐患。

技术领域

本发明设计一种手抛式太阳能固定翼无人机的起飞与降落控制方法。

背景技术

低空手抛式太阳能无人机有广泛的应用前景，如航空摄像、侦查搜救等。但是手抛式无人机在起飞过程中需要抛掷人员和地面控制紧密配合，无论是抛掷人员还是地面控制人员都容易出现操纵失误。在降落过程中，同样需要地面控制人员有较好的无人机遥控操纵技术才能安全着陆。综上，手抛式小型太阳能无人机起飞、降落过程对于飞手的技术水平的依赖性较大，这极大限制了小型太阳能无人机的广泛使用。因此，急需一种适用于手抛式小型太阳能无人机的自动起飞、降落控制算法。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种手抛式太阳能固定翼无人机的自动起飞控制方法，其特征在于包括：

A)在无人机起飞时，在无人机发动机处于关闭状态的情况下，在无人机抛掷人员开始加速助跑时开始计时t＝0，

B)在计时达到T_launch时，判断第一关系：

或vv_thres

是否成立，其中：a_x是实时检测的机身轴线方向的加速度，是预设的机身轴线方向的加速度阈值，v是实时检测的空速，v_thres是预设的空速阈值，

C)若第一关系不成立，则执行计时清零，并返回步骤B)；若第一关系成立，则启动发动机至最大功率，从而使抛掷人员可以在此时选择抛出无人机，

D)判断第二关系：

GoAround＝True

是否成立，其中：GoAround是预设量，

E)若第二关系成立，表示要求飞机当前立即返回地面，则把回归位置高度h_home设置为参考飞行高度h_ref：

h_ref＝h_home，

若第二关系不成立，则把飞行任务中第一个航点的高度h_wp0设置为参考飞行高度h_ref：

h_ref＝h_wp0，

F)判断无人机的当前高度h是否大于预设的滚转角限制高度阈值即判断第三关系：

是否成立，

G)如果第三关系不成立，则设置滚转角目标值φ_ref为：

φ_ref＝0

如果第三关系成立，则进行到步骤H)，

H)判断当前高度h与目标高度的差距Δh_climbout是否满足第四关系：

h_ref-hΔh_climbout