[发明专利]一种有人机自动编队控制方法及装置

权利要求书

1.一种有人机自动编队控制方法，其特征在于，包括：

基于僚机相对于长机的前向距离偏差计算获取僚机的目标油门杆指令，基于所述目标油门杆指令控制僚机前向运动；

基于僚机相对于长机的侧向距离偏差计算获取僚机的副翼偏转指令，基于所述副翼偏转指令控制僚机侧向运动。

2.如权利要求1所述的有人机自动编队控制方法，其特征在于，计算获取僚机的目标油门杆指令包括：

步骤S11、确定长机与僚机的真空速偏差；

步骤S12、对所述前向距离偏差进行限幅增益，并叠加所述真空速偏差，获得僚机的前向油门杆控制中间变量；

步骤S13、对所述前向油门杆控制中间变量进行比例微分积分计算获得僚机的目标油门杆位置指令；

步骤S14、将所述目标油门杆位置指令与现时僚机油门杆位置做差，经比例环节后，获得所述目标油门杆指令。

3.如权利要求1所述的有人机自动编队控制方法，其特征在于，计算获取僚机的副翼偏转指令包括：

步骤S21、确定长机与僚机的航迹角偏差；

步骤S22、对所述侧向距离偏差进行限幅增益，并叠加所述航迹角偏差，获得僚机的侧向滚转控制中间变量；

步骤S23、对所述侧向滚转控制中间变量进行调参增益后，叠加长机现时滚转角，获得僚机的目标滚转角指令；

步骤S24、将所述目标滚转角指令与僚机现时滚转角作差，并将差值进行比例积分，再减去僚机现时偏航角速率的增益值，获得所述副翼偏转指令。

4.如权利要求3所述的有人机自动编队控制方法，其特征在于，步骤S22中，对所述侧向距离偏差进行限幅增益的第一增益值基于僚机现时地速给出；步骤S23中，对所述侧向滚转控制中间变量进行调参增益的第二增益值基于僚机现时地速给出；步骤S24中，将差值进行比例积分的比例参数与积分参数均基于僚机现时马赫数给出；步骤S24中，僚机现时偏航角速率的增益值基于僚机现时表速给出。

5.如权利要求1所述的有人机自动编队控制方法，其特征在于，计算获取僚机的目标油门杆指令，以及计算获取僚机的副翼偏转指令之前，进一步包括：

步骤S01、基于长机与僚机之间的前向相对距离目标值、侧向相对距离目标值、长机在地面坐标系下的现时位置，以及长机现时航迹角计算期望的僚机位置；

步骤S02、基于所述期望的僚机位置、僚机在地面坐标系下的现时位置，以及长机现时航迹角计算所述前向距离偏差与所述侧向距离偏差。

6.一种有人机自动编队控制装置，其特征在于，包括：

目标油门杆指令解算模块，用于基于僚机相对于长机的前向距离偏差计算获取僚机的目标油门杆指令，基于所述目标油门杆指令控制僚机前向运动；

副翼偏转指令解算模块，用于基于僚机相对于长机的侧向距离偏差计算获取僚机的副翼偏转指令，基于所述副翼偏转指令控制僚机侧向运动。

7.如权利要求6所述的有人机自动编队控制装置，其特征在于，所述目标油门杆指令解算模块包括：

真空速偏差计算单元，用于确定长机与僚机的真空速偏差；

前向油门杆控制中间变量计算单元，用于对所述前向距离偏差进行限幅增益，并叠加所述真空速偏差，获得僚机的前向油门杆控制中间变量；

目标油门杆位置指令计算单元，用于对所述前向油门杆控制中间变量进行比例微分积分计算获得僚机的目标油门杆位置指令；

油门杆移动速率计算单元，用于将所述目标油门杆位置指令与现时僚机油门杆位置做差，经比例环节后，获得所述目标油门杆指令。