[发明专利]一种大型货运无人机地面自主转弯的控制方法

权利要求书

1.一种大型货运无人机地面自主转弯的控制方法，其特征在于，包括如下所述步骤：建立速度，启动无人机使其产生初始速度，根据无人机的速度做转弯准备；转弯角度，通过无人机的速度计算无人机的转弯角度，并控制无人机做转弯动作，同时在转弯过程中对无人机的速度和角度进行控制；刹车控制，转弯结束后，根据无人机转弯实际情况做刹车运动，控制无人机正常结束转弯或者偏差停止，根据起飞时所需的滑行长度进行刹车控制，保证无人机在转弯之后跑道有足够的长度供无人机起飞前的滑行。

2.根据权利要求1所述的一种大型货运无人机地面自主转弯的控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

建立速度，首先，无人机停放在跑道上，通过对无人机的自重和载货量进行检测，得到无人机在建立初始速度时所需要的动力，为无人机提供一定的力，无人机开始建立速度，在此过程中轮胎受到地面摩擦力，无人机受到风阻以及速度建立时产生的惯性都会对无人机的速度产生影响，因此实际速度和理论值会有一定误差，将误差控制在范围之内，并对无人机速度进行保持；

转弯角度，在无人机建立速度后开始向前滑行，在滑行过程中选择转弯角度，确定转弯角度后开始控制无人机进行转弯，在此过程中为防止无人机离心力过大发生侧滑，偏离预定角度，需要控制无人机的速度；

刹车控制，根据无人机转弯的状态，判断无人机转弯路线是否在预定设计的转弯系统控制范围内，实际转弯路线通过无人机自带摄像探头进行拍摄并通过信号接收装置传送到控制室内，当实际转弯路径在预定路线范围之内，通过刹车进行制动，完成货运无人机的地面自主转弯，当实际转弯路径和预定路线偏差较大时进行偏差制动，结束无人机转弯并控制无人机返回初始点。

3.根据权利要求1所述的一种大型货运无人机地面自主转弯的控制方法，其特征在于：包括自主转弯的控制系统，所述无人机速度、转弯角度以及刹车控制均通过自主转弯的控制系统进行控制，所述自主转弯的控制系统包括控制室，且控制室内涵盖有信号接收和操作台，所述信号接收连接操作台和自主转弯的控制系统，且操作台连接无人机驱动、转弯角度单元以及刹车，所述无人机速度包括理论速度和实际速度，所述转弯角度包括角度选择、转弯提前量、速度保持以及航线纠正，所述刹车控制包括正常结束和偏差停止。

4.根据权利要求3所述的一种大型货运无人机地面自主转弯的控制方法，其特征在于：所述理论速度和实际速度通过信号接收传递到控制室内，所述角度选择包括路线S1、路线S2以及路线S3，所述转弯提前量、速度保持以及航线纠正均和操作台电信连接，所述刹车和控制室电信连接。

5.根据权利要求3所述的一种大型货运无人机地面自主转弯的控制方法，其特征在于：所述理论速度和实际速度之间电信连接，所述角度选择、转弯提前量、速度保持以及航线纠正之间信号连接，且角度选择、转弯提前量、速度保持以及航线纠正同时和自主转弯的控制系统电信连接。

6.根据权利要求4所述的一种大型货运无人机地面自主转弯的控制方法，其特征在于：所述路线S1、路线S2以及路线S3的选择包括根据无人机载重选择合适的路线，路线S1、路线S2以及路线S3的弯角不同，依次为路线S1小于路线S2小于路线S3，当无人机的载重越大时其需要的弯角越大；

判断路线畅通性，当选择的路径上有障碍物时，再次返回路径选择模块重新选择合适的转弯路线，并对重新选择的路径再次进行畅通性判断；

按预定设置建立速度，当路径选择完成后，无人机开始启动并在直线跑道上进行滑行，提供转弯所需的初始速度，在此过程中需要控制转弯提前量，防止无人机由于惯性驶出转弯范围；

航向路线和预定轨道重合，在无人机跑道上会预先标记转弯路线，在实际转弯中无人机的转弯路线和标记路径会存在一定偏差，此时需要对无人机进行偏差控制、速度控制以及方向控制，其中偏差控制，根据实际转弯路径和标记转弯路径所形成的夹角判断偏差程度，并通过控制室对无人机转弯进行控制，在对无人机进行转弯控制时通过控制无人机的转弯速度，减小无人机在转弯时的的离心力，同时速度较小也有利于操控无人机的方向控制，在控制无人机方向时，通过操作台控制无人机前轮轮架的转动方向，当无人机的转弯路线向预定路线内角偏离时，无人机前轮架向外侧转动一定角度，使得无人机行驶到预定轨道之上，当无人机的转弯路线向预定轨道的外角偏离时，则控制无人机前轮架向内侧转动，进一步使无人机向内运动回归正轨；

转弯状态，当无人机在转弯过程中需要时刻检测其转弯状态，及时控制无人机转弯引导，当正常转弯后通过控制室控制刹车制动，则整个转弯过程完成，当无人机在转弯时出现通过偏差控制、速度控制以及方向控制无法纠正的情况时，利用刹车进行应急制动，并操纵无人机返回原始路线重新选择转弯路线。