[发明专利]无人机快速自动返航着陆方法

说明书

本申请公开了一种无人机快速自动返航着陆方法。该方法可以包括：确定着陆下滑轨迹角，进而确定着陆下滑轨迹；确定最大下滑轨迹角，在跑道两端分别确定两个着陆轨迹捕捉点，进而分别确定两个着陆轨迹捕捉点对应的着陆高度区间；将两个着陆轨迹捕捉点的上方空间划分为第一飞行空间、第二飞行空间、第三飞行空间；判断无人机所处的飞行空间，无人机采用对应的返航着陆方案进行着陆。本发明采用无人机特性和外界风场相结合的思想，不依赖于装订航迹，能有效地提高无人机快速自主返航着陆能力。

技术领域

本发明涉及无人机飞行控制技术领域，更具体地，涉及一种无人机快速自动返航着陆方法。

背景技术

无人机因成本低廉、维护简单，已广泛应用于资源勘探、灾情监控、应急救援等领域，能够在各种复杂环境中执行远程任务，由于飞行环境的复杂性和多变性，任务的及时性和迫切性都需要提高无人机的生存能力和快速响应能力。

无人机在执行任务过程中可能出现各种突发应急状况，因为遭遇外部电磁干扰导致链路丢失或GPS定位定向失效，因为遭遇超强气流扰动超过载使用导致结构件安装松动或部件隐伤，因为任务复杂耗时过长导致燃料或供电不足，因为降雨或特殊天气情况导致无法继续作业，因为反复作业超可靠性限制出现动力系统故障、部分传感器失效或执行机构故障等形式多样的突然应急状况，也会因为任务调整变更需返航维护与燃油补充等急切需要。

当前较多无人机出现各种应急突发或任务变更情况时，会按照预先装订航线继续飞行或就近切换航线后继续按后续航线飞行，近场后必须按照事先设计好的高度跟踪轨迹线进行着陆。但是，无人机自主飞行难以达到飞行员的灵活操控与准确决策，飞行控制系统难以规划合理高效的快速返航着陆轨迹，返航着陆过程难免因为航路曲折、航点偏多而延长时间，增加应急突发情况下的飞行风险和任务拖延，甚至可能会导致野外破解或飞行事故。

因此，有必要开发一种无人机快速自动返航着陆方法，提高无人机在应急突发和任务变更情况下的生存能力和快速响应能力。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种无人机快速自动返航着陆方法、装置、电子设备及介质，针对无人机在各种突发应急和任务变更情况下，返航着陆无法自主规划快速航路、返航航路曲折、自动着陆耗时等缺点，利用飞行空间和空间资源信息，找到一条无人机快速自动返航着陆的三维航路确保最大安全，提高无人机的生存能力和响应能力。

本公开实施例提供了一种无人机快速自动返航着陆方法，包括：

确定着陆下滑轨迹角，进而确定着陆下滑轨迹；

确定最大下滑轨迹角，在跑道两端分别确定两个着陆轨迹捕捉点，进而分别确定两个着陆轨迹捕捉点对应的着陆高度区间；

将两个着陆轨迹捕捉点的上方空间划分为第一飞行空间、第二飞行空间、第三飞行空间；

判断无人机所处的飞行空间，所述无人机采用对应的返航着陆方案进行着陆。

优选地，在跑道两端分别确定两个着陆轨迹捕捉点，进而分别确定两个着陆轨迹捕捉点对应的着陆高度区间包括：

分别计算跑道两端的最低安全高度；

在跑道竖直平面内，以跑道中心为原点，根据所述着陆下滑轨迹为方向的射线分别与所述跑道两端的最低安全高度相交，交点为所述着陆轨迹捕捉点；

以所述最低安全高度为下端点值，以所述着陆下滑轨迹与所述跑道中心的距离和最大下滑轨迹角的正切值的乘积为上端点值，确定所述着陆高度区间。

优选地，判断无人机所处的飞行空间包括：

绘制当前所述无人机与所述着陆轨迹捕捉点的连线；