[发明专利]一种无人机集群空基回收方法、系统、电子设备及介质

说明书

本发明公开了一种无人机集群空基回收方法、系统、电子设备及介质，通过确定回收装置稳定运行时的姿态角度和高度值，并根据该姿态角度和高度值，计算出载机的运动轨迹，再通过构建一个统一的无人机集群飞行轨迹，能够一次性控制多架无人机进行回收。本发明通过约束载机飞行轨迹和统一无人机集群的飞行轨迹，实现了对无人机集群的快速精准回收。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机集群空基回收方法、系统、电子设备及介质。

背景技术

近几年来，无人机集群战术作为一种全新、颠覆式的理想作战模式受到各国军方的重视，它以智能集群技术为核心，将单机薄弱的作战能力通过无人机的协同网络相互联系起来，构建成为一种具有低成本、抗打击能力强、作战模式多样化的新型作战体系。

为了降低作战成本，对无人机集群回收是使用无人机集群系统的一个重要的环节。现阶段无人机的回收方式主要有陆基回收和空基回收。陆基回收对地面环境要求苛刻，在实际战争中往往没有合适的回收区域，而空基回收对地面环境要求很低。

对于空基回收，回收方式大致分为两种，一种为撞线回收方式，该方式要求回收过程中无人机上某处安装的挂钩与提前设置好的阻拦绳实现完美对接。另一种为撞网回收方式，该方式是一种精确的低损伤回收方式，其核心技术在于指引无人机精准地向回收网减速飞行，并将无人机的动能柔和地吸收掉。然而，上述空基回收方式，一方面无法给回收装置提供一个稳定的运行轨迹，不利于无人机的回收；另一方面无法协同无人机集群的飞行轨迹，需要一架一架地回收无人机，回收效率低下。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提出一种无人机集群空基回收方法、系统、电子设备及介质，能够稳定高效地一次性回收多架无人机。

第一方面，本发明实施例提供一种无人机集群空基回收方法，包括以下步骤：

通过载机的运动方程计算使回收装置能够稳定运行的姿态角度和高度值，并基于所述姿态角度和高度值，对所述载机的飞行轨迹进行约束；

统一所述无人机集群的飞行轨迹，并控制所述无人机集群朝所述回收装置飞行。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：

空基回收的设备通常由载机和回收装置组成，回收装置通过载机牵引着移动，所以回收装置不具备很高的自由度，它的运行轨迹受载机运行轨迹的影响，先确定回收装置稳定运行时的姿态角度和高度值，根据该姿态角度和高度值，计算出载机的运动轨迹，载机以该轨迹运行就能实现回收装置的稳定运行；无人机集群的数量很多，控制系统一架一架的控制无人机朝回收装置飞行，回收效率低下，构建一个统一的无人机集群飞行轨迹，能够一次性控制多架无人机进行回收。本发明实施例通过约束载机飞行轨迹和统一无人机集群的飞行轨迹，实现了对无人机集群的快速精准回收。

根据本发明的一些实施例，所述载机的运动方程，包括：

其中，所述x_m、所述y_m、所述z_m为所述载机的坐标，所述V为载机速度，所述为航迹方位角，所述γ为航迹倾斜角，所述L为升力，所述D为阻力，所述M为载机质量，所述u_t为发动机推力，所述u_n为载荷系数，表达式为(/Mg)，所述为倾斜角，所述为作用在载机上缆绳拉力在航迹坐标系下的表示，所述w_x、所述w_y、所述w_z为定常风在地理坐标系下的分量表示。

根据本发明的一些实施例，所述统一无人机集群的飞行轨迹，包括步骤：通过所述无人机集群中无人机的参数构建统一的动力学模型，并基于所述动力学模型构建所述无人机集群的飞行轨迹；设计所述无人机集群的期望轨迹，计算所述飞行轨迹和所述期望轨迹中对应点的相对位姿；调节所述无人机集群的飞行轨迹，使所述相对位姿收敛至零。