[发明专利]一种复合翼无人机悬停自动对风的方法

权利要求书

1.一种复合翼无人机悬停自动对风的方法，其特征在于步骤如下：

(1)当无人机刚起飞或准备垂直降落时，无人机先进入定点悬停阶段，使无人机在设定的悬停固定点上及距离悬停固定点设定的距离内，进行定点悬停；

(2)在设定的无人机定点悬停时间t内，判断是否有人工干预，若有，则重新计时，返回定点悬停阶段；否则即刻进入航向调整阶段，根据无人机定点悬停的悬停固定点位置与无人机当前的位置的水平距离，确定期望达到的滚转角，形成滚转角指令，根据滚转角指令，判断滚转角指令是否达到设定的滚转角阈值；若达到，进行步骤(3)，否则，不需要调整无人机航向；

(3)调整无人机航向，使机头对准来流方向，完成无人机悬停自动对风。

2.根据权利要求1所述的一种复合翼无人机悬停自动对风的方法，其特征在于：步骤(1)当无人机刚起飞或准备垂直降落时，无人机先进入定点悬停阶段，使无人机在设定的悬停固定点上及距离悬停固定点设定的距离内，进行定点悬停；具体如下：

无人机起飞或降落时，处于旋翼模式控制，无人机切入定点悬停模态，实现无人机定高定点控制，在无人工遥控干预的情况下，通过调整俯仰或滚转姿态实现定点悬停；

处于旋翼模式控制是指：只有旋翼为无人机提供动力，无其他动力来源，对飞行器进行控制；

定点悬停模态，是指无人机通过位置控制，以设定的悬停固定点为目标位置，逐渐靠近直至到达悬停固定点后进行悬停的状态。

3.根据权利要求1所述的一种复合翼无人机悬停自动对风的方法，其特征在于：在无人工遥控干预的情况下，通过调整俯仰或滚转姿态实现定点悬停，具体如下：

无风或完全顺逆风情况下，无人机长时间定点悬停，只调整俯仰姿态，产生滚转角指令φ_c为0°，此时无需调整机头航向；

在侧风环境下，无人机控制位置维持定点悬停，不调整俯仰姿态，只产生滚转角指令φ_c，通过控制滚转角对抗侧风，维持无人机悬停在固定点。

4.根据权利要求1所述的一种复合翼无人机悬停自动对风的方法，其特征在于：无人机进入航向调整阶段后，采用以下控制策略：(1)无人机继续维持定点悬停模态；(2)判断当前滚转角指令φ_c的绝对值|φ_c|是否大于设定的阈值φ，若当前滚转角指令φ_c的绝对值|φ_c|大于设定的阈值φ，则产生无人机的偏航角速率控制指令，控制无人机的偏航角速率，以控制调整无人机机头航向，使机头迎风，完成航向调整。