[发明专利]一种无人机自适应着陆导航的方法及装置

权利要求书

1.一种无人机的自适应着陆导航的方法，其特征在于，包括：

步骤1、以无人机当前位置的待飞距离为自变量确定下滑阶段的给定高度拟合曲线H_g(x)：

H_g(x)＝a₁+a₂x+a₃x²+a₄x³公式(1)，

其中，x表示所述无人机的当前位置距离理想着陆点的水平待飞距离，H_g(x)表示所述无人机的当前位置距离理想着陆点的水平待飞距离为x时的飞行高度，a₁为第一航线拟合参数，a₂为第二航线拟合参数，a₃为第三航线拟合参数，a₄为第四航线拟合参数；

步骤2、确定所述下滑阶段的给定高度拟合曲线H_g(x)的一阶微分求导方程：

其中，表示所述无人机在任意飞行高度处的曲线斜率；

步骤3、根据机场和空管的要求获取所述无人机进入下滑窗口时允许的飞行高度H_a的值和所述下滑窗口距离理想着陆点的水平待飞距离x₀的值；根据所述无人机的机型获取着陆接地时允许的飞行高度H_b的值和着陆接地时距离理想着陆点的水平距离x₁的值；

步骤4、将所述H_a的值、所述x₀的值、所述H_b的值和所述x₁的值依次代入所述公式(1)和所述公式(2)中，建立航线拟合参数组的方程组：

步骤5、求解所述航线拟合参数组的方程组，得到所述第一航线拟合参数a₁、所述第二航线拟合参数a₂、所述第三航线拟合参数a₃和所述第四航线拟合参数a₄；

步骤6、将求解得到的所述第一航线拟合参数a1、第二航线拟合参数a2、第三航线拟合参数a3和第四航线拟合参数a4的值代入所述公式(1)得到符合所述机场和空管以及所述无人机的机型的要求的无人机下滑阶段的给定高度拟合曲线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述着陆接地时距离理想着陆点的水平距离x₁的值为0；

所述无人机着陆接地时允许的飞行高度H_b为所述无人机着陆时重心相对地面的高度。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

当H_g＝H_a，x＝x₀时，的值为0；

当H_g＝H_b，x＝x₁时，其中，Hyd表示所述无人机着陆时期望的升降速率，V_x表示所述无人机的水平飞行速度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述无人机的水平飞行速度V_x通过以下公式计算得到：

其中，V_g表示所述无人机的给定真空速，所述Hyd的值小于所述无人机的落架能承受的最大升降速率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述求解所述航线拟合参数组的方程组，得到所述第一航线拟合参数a₁、所述第二航线拟合参数a₂、所述第三航线拟合参数a₃和所述第四航线拟合参数a₄，包括：

设矩阵A为：’代表转置，

矩阵B为：

设C矩阵为求解矩阵，C＝inv(B)*A，得出的C矩阵四个值分别为所述第一航线拟合参数a₁、所述第二航线拟合参数a₂、所述第三航线拟合参数a₃和所述第四航线拟合参数a₄的值。