[发明专利]一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法

权利要求书

1.一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，设于无人机上的传感器对未知环境进行数据采集，并将采集的数据发送到无人机的快速导航模块、SLAM算法模块、运动决策与规划模块和路径跟踪模块进行数据处理后，计算得到期望姿态并发送到姿态控制模块，所述姿态控制模块根据期望姿态选择相应的第二飞行模态，同时根据当前的第一飞行模态计算第一舵面偏角指令，以所述第一舵面偏角指令为目标对第二飞行模态对应的第二控制律的积分器进行形式变换，得到第二飞行模态对应的切换初值，所述姿态控制模块根据切换初值计算得到第二舵面偏角指令，所述第二舵面偏角指令与第一舵面偏角指令数值相等。

2.根据权利要求1所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述姿态控制模块中对第二飞行模态对应的第二控制律的积分器进行形式变换具体为拆分成由比例和积分组成的基本单元结构，形式变换过程的公式具体如下所示：

其中，G_jz(s)为形式变换函数，a、b、c和d为形式变换的过程参数，s为传递函数在时域中时间参数t转化为复域中的参数。

3.根据权利要求1所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述传感器采集的数据具体包括环境信息和无人机运动信息。

4.根据权利要求3所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述快速导航模块根据所述环境信息和无人机运动信息计算得到无人机的运动增量。

5.根据权利要求4所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述SLAM算法模块包括绝对位姿估计子模块和地图创建子模块。

6.根据权利要求5所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述绝对位姿估计子模块根据运动增量和传感器采集的数据计算得到全局运动状态估计，所述地图创建子模块根据传感器采集的数据计算得到地图估计。

7.根据权利要求6所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述运动决策与规划模块根据全局运动状态估计和地图估计，计算得到无人机的期望路径。

8.根据权利要求7所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述期望姿态由路径跟踪模块根据所述期望路径计算得到。

9.根据权利要求1所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述姿态控制模块通过控制律切换指令来对无人机的第一飞行模态和第二飞行模态进行控制。

10.根据权利要求1所述的一种用于大型桥梁检测的无人机多环境切换的控制方法，其特征在于，所述第一飞行模态设有第一控制律，通过第一控制律计算第一舵面偏角指令，所述第二飞行模态设有第二控制律，通过第二控制律计算第二舵面偏角指令。