[发明专利]一种常规布局通用型无人机全自动离地起飞控制方法

权利要求书

1.一种常规布局通用型无人机全自动离地起飞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在无人机地面加速滑跑段的纵向控制方法，包括以下两种控制

(1)速度控制：无人机开始停在跑道中心线，并处于最大刹车状态，逐渐增加发动机油门到最大，当达到最大推力时，松开刹车，无人机进入加速滑跑阶段；

(2)俯仰角控制，包括以下子步骤：

子步骤1：无人机从开始滑跑到加速到抬前轮速度前，纵向处于俯仰角保持模态，其中地面滑跑俯仰角纵向控制律为：

F_δ_e＝K_v·[k_θ·(θ_g-θ)+k_q·q] (1)

上式中，k_θ、k_q为放大系数；k_v为速度变参系数。当无人机的滑跑速度小于抬前轮速度V_抬前轮时，θ_g＝θ₀为停机角；当滑跑速度达到抬前轮速度V_抬前轮时，根据无人机的实际的重量和重心位置计算得到俯仰角指令值θ_{g_lq}，V_抬前轮的计算公式如下：

上式中，A为安全系数，C_L为无人机起飞升力系数，ρ为机场跑道空气密度，s为机翼面积，G为无人机的实际重量；

子步骤2：给定俯仰角指令：

上式中，Δx_g为重心距离主起落架沿机体轴尺寸，q为动压C_m0、C_mα、C_mδe分别为无人机的零升力矩系数、静稳定性导数、升降舵俯仰力矩操纵导数；

当加速到速度大于抬前轮速度时，操纵升降舵把机头拉起到设定的俯仰角，使无人机离陆；

步骤2：在无人机滑跑过程中，进行横侧向控制，包括以下两种控制：

(1)前轮控制：

(2)方向舵纠偏控制律如下：

F_δ_r＝k_ψr·(ψ_g-ψ)+k_r·r+k_yr·(y_g-y) (5)

(3)副翼通道的控制律为：

F_δ_a＝k_φ·(φ_g-φ)+k_p·p (6)

其中，k_ψξ前轮航向放大系数、k_rξ前轮偏航角速率放大系数、k_yξ前轮航偏放大系数；

k_ψr方向舵航向放大系数、k_r偏航角速率放大系数、k_yr方向舵航偏放大系数、k_p滚转角速率、k_φ为滚转角放大系数。