[发明专利]一种大中型固定翼无人机自动起飞控制方法及系统

权利要求书

1.一种大中型固定翼无人机自动起飞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、无人机起飞前检查，检查通过后地面站发送给无人机起飞指令；

步骤2、无人机进入起飞状态后发动机开始运转，当发动机功率达到总功率的50％以上时，开启刹车纠偏和方向舵纠偏，基于侧偏量进行刹车纠偏，基于真航向进行方向舵纠偏，纵向采用俯仰角保持，横向采用滚转角保持；

步骤3、无人机开始地面滑跑后进行离地检测，若检测出无人机还处于地面上，则通过判断无人机地速与侧偏距、或者通过判断无人机滑跑距离决定是否终止起飞；若检测出无人机已经离地且离地高度在15m以上时，切断刹车控制，进入航迹跟踪；

步骤4、无人机离地高度达到50m以上时收起襟翼，切换至空中控制参数，进入预定航线飞行。

2.如权利要求1所述的一种大中型固定翼无人机自动起飞控制方法，其特征在于，所述步骤1中无人机起飞前检查的项目包括无线电高度、机场高度、初始侧偏、航向对准情况、桨距是否为小距、发动机是否处于暖车。

3.如权利要求1或2所述的一种大中型固定翼无人机自动起飞控制方法，其特征在于，所述步骤1中当无线电高度和无人机当前位置的高度一致、机场高度与机场海拔高度一致、初始侧偏5m以下、航向偏差20度以下、桨距为小距且发动机处于暖车时，则检查通过。

4.如权利要求1所述的一种大中型固定翼无人机自动起飞控制方法，其特征在于，所述步骤2中开启刹车纠偏具体为，当出现侧偏量时，根据公式(1)给出刹车量进行纠偏：

式(1)中，δ_b为刹车量，为刹车控制中的偏航角偏差比例系数，ψ_h为航向角，ψ_cmd为跑道航向，为刹车控制中的侧偏量比例系数，dY为偏离跑道中线的侧偏距；

步骤2中方向舵基于真航向进行纠偏具体为，当真航向出现偏差时，根据公式(2)给出方向舵偏转值进行纠偏：

式(2)中，δ_r为方向舵角度，为方向舵纠偏中的航向角偏差比例系数，为方向舵纠偏中的侧偏量比例系数，为偏航角速度的比例系数，r为偏航角速度；

步骤2中根据公式(3)给出升降舵角度数值，使俯仰角保持定值：

式(3)中，δ_e为升降舵角度，为升降舵控制中俯仰角偏差的比例系数，θ为俯仰角，θ_cmd为俯仰角指令，为俯仰角速度的比例系数，q俯仰角速度；θ_int为积分项，由公式(4)求得：

式(4)中，为积分系数，θ_{cmd_int}为俯仰角指令的积分项；

步骤2中根据公式(5)给出副翼角度数值，使滚转角保持定值：

式(5)中，δ_a为副翼角度，为副翼控制中的滚转角偏差比例系数，φ为滚转角，φ_cmd为滚转角指令，为滚转角速度的比例系数，p为滚转角速度。

5.如权利要求1所述的一种大中型固定翼无人机自动起飞控制方法，其特征在于，所述步骤3中若检测出无人机还处于地面上，进而判断无人机地速20m/s以下且侧偏距5m以上，或者无人机滑跑距离600m以上时，则终止起飞；反之，则进入步骤2。