[发明专利]大型无人机起飞抬前轮试飞控制律及其设计方法

说明书

本发明公开了一种大型无人机起飞抬前轮试飞控制律及其设计方法，所述设计方法包括：在大型无人机的纵向指令中加入纵向操纵面的预置偏度，通过该预置偏度控制升降舵使大型无人机向抬头方向；在大型无人机加速滑跑过程中，当大型无人机的速度达到设定速度时给出抬前轮指令；所述设定速度小于正常起飞状态的抬前轮速度；当大型无人机根据抬前轮指令抬起前轮时立刻给出发动机关机指令，以及纵向操纵面的反向偏转指令；所述发动机关机指令用于大型无人机减速停机；所述反向偏转指令用于控制升降舵使大型无人机向低头方向，以及控制前轮放下。本发明能够实现在小于正常起飞状态的抬前轮速度使大型无人机能抬起前轮，同时保证大型无人机不会离地起飞或冲出跑道。

技术领域

本发明涉及大型无人机控制技术领域，尤其是一种大型无人机起飞抬前轮试飞控制律及其设计方法。

背景技术

大型无人机是指需要在正规机场跑道上起飞的重量在一吨以上的无人机。由于无人机控制律设计的特点，以前的大型无人机首飞前都没有进行专门的抬前轮试飞，没有专门为无人机抬前轮试飞设计的控制律，这就给大型无人机的首飞带来了风险，而一旦大型无人机起飞失败造成的损失就会比较大。

现在大型无人机正常的起飞控制律主要参数是固定的，容易出现两种情况：

1)飞机在跑道高速滑跑到达预定的起飞速度不能抬起前轮冲出跑道

由于起飞控制律设置的主要参数固定不变，由于飞机原始数据的误差，飞机在到达预定的抬前轮速度时飞机无法抬起前轮，而飞机发动机的推力有限，加速特性和能达到的速度有限，由于跑道长度限制导致起飞失败，飞机冲出跑道。

2)飞机在高速滑行时意外起飞

在飞机进行高速滑行测试时，并没有准备起飞，也没有抬起前轮，但由于飞机处于正升力状态，实际的升力大于根据风洞试验结果估算的升力，导致飞机意外起飞，如果准备不足容易发生事故。

我们已经有过这样的深刻教训。在XX无人机首飞时由于到达预定起飞速度未能抬起前轮导致飞机未能起飞，飞机冲出跑道撞到建筑物上损毁。在另一架无人机进行高速滑行测试时，在小于预定起飞速度时却在毫无准备的情况下意外起飞，虽然侥幸没有发生事故，但这也是严重的事故症候。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种大型无人机起飞抬前轮试飞控制律及其设计方法。

本发明提供的一种大型无人机起飞抬前轮试飞控制律设计方法，包括：

在大型无人机的纵向指令中加入纵向操纵面的预置偏度，通过该预置偏度控制升降舵使大型无人机向抬头方向；

在大型无人机加速滑跑过程中，当大型无人机的速度达到设定速度时给出抬前轮指令；所述设定速度小于正常起飞状态的抬前轮速度；

当大型无人机根据抬前轮指令抬起前轮时立刻给出发动机关机指令，以及纵向操纵面的反向偏转指令；所述发动机关机指令用于大型无人机减速停机；所述反向偏转指令用于控制升降舵使大型无人机向低头方向，以及控制前轮放下。

进一步，所述设定速度以及纵向操纵面的预置偏度可以在试飞时逐步增加。

进一步，所述试飞控制律中具有俯仰角限制值。

进一步，所述俯仰角限制值小于大型无人机允许的擦地角。

进一步，所述试飞控制律中襟翼偏度必须为0。

本发明还提供一种大型无人机起飞抬前轮试飞控制方法，所述大型无人机起飞抬前轮试飞控制方法遵循上述的大型无人机起飞抬前轮试飞控制律设计方法得到的大型无人机起飞抬前轮试飞控制律。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：