[发明专利]飞行器及其控制方法、控制装置

权利要求书

1.一种用于控制飞行器(1)、特别是垂直起降的多旋翼飞行器的方法，在所述方法中，飞行器(1)的飞行影响单元(2.1、...、2.N)、特别是驱动单元、优选是电驱动的驱动单元：

a)由第一计算单元(COM)经由第一信道或控制信道供应控制指令(SB)，所述控制指令(SB)来自飞行员输入(PE)或由飞行员输入(PE)导出，并且在所述方法中，

b)通过第二信道或监控信道和第二计算单元(MON)来监控所述控制指令(SB)，所述第二计算单元(MON)检查所述控制指令(SB)是否适用于所述飞行器(1)的现有物理状态和所述飞行员输入(PE)，其方式是，

c)通过所述第二计算单元(MON)确定所述飞行器(1)的当前航行状态与所述飞行员输入(PE)是否在预先规定的偏差之内相符，所述飞行员输入(PE)优选已通过所述第二计算单元(MON)转换成希望的航行状态，并且在所述方法中，

d)根据步骤c)中确定得到的确定结果，产生用于控制所述飞行器(1)的控制信号(SS)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤c)中，检查航行状态的以下航行状态属性中的至少一个：

-飞行姿态，例如根据欧拉角检查；

-旋转速度；

-旋转速度的变化；

-位置；

-相对于空气和/或地面的速度；

-高度，特别是气压式地检查；

-加速度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，附加地优选地，通过所述第二计算单元(MON)利用相反的控制关系来检查在操控所述飞行器(2)的所述飞行影响单元(2.1、...、2.N)时所述控制指令(SB)是否会实现所述飞行器(1)的第一力/转矩矢量τ_Cmd，所述第一力/转矩矢量适用于所述飞行器(1)的现有物理状态，其方式是，

i)将由所述控制指令(SB)导出的所述第一力/转矩矢量与第二力/转矩矢量τ_MON比较，独立于所述第一力/转矩矢量确定所述第二力/转矩矢量，和/或其方式是，

ii)对于所述第一力/转矩矢量，优选通过所述第二计算单元(MON)检查包含在所述第一力/转矩矢量中的转矩的轴和/或量是否处于预先规定的容差范围内，和/或其方式是，

iii)对于所述第一力/转矩矢量，优选通过所述第二计算单元(MON)检查所述第一力/转矩矢量是否在预先规定的偏差之内与所述飞行员输入(PE)相符合，

并且在所述方法中，在步骤d)中，根据在步骤i)至iii)中进行的检查得到的检查结果来产生用于控制所述飞行器(1)的经适配调整的控制信号(SS)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，由所述控制指令(SB)导出的所述第一力/转矩矢量τ_Cmd由下式给出：

所述等式具有矩阵K，其元素m和f通过所述飞行器(1)和所述飞行器的N个所述飞行影响单元(2.1、...、2.N)的配置给出，并且所述等式还具有矢量Ω，该矢量具有所述第一计算单元(COM)的用于N个所述飞行影响单元(2.1、...、2.N)的所述控制指令(SB)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，和/或在引用权利要求3时，在步骤i)至iii)中，分别执行多个检查/比较方法，以便相应地获得多个检查/比较结果，接下来分别对所述检查/比较结果进行加权并且然后将其相互合并，以便为了在步骤d)中使用而获得合并的确定结果，和/或在引用权利要求3时，获得合并的检查结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，给所述多个检查/比较方法中的每个检查/比较方法配设至少一个第一权重系数和至少一个第二权重系数，并且其中，对于每个检查/比较方法，将所述第一权重系数和所述第二权重系数合并成一个总权重系数，利用所述总权重系数给对应的检查/比较方法加权。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，对于每个检查/比较方法，将所述第一权重系数和所述第二权重系数相乘。