[发明专利]一种基于图像识别的空中受油控制方法

摘要

一种基于图像识别的空中受油控制方法,属于飞行控制技术领域，具体涉及基于图像识别的加受油控制方法。其特征在于，第一，图像经过视觉测量得到加油锥相对于受油机的位姿信息；第二，根据位姿信息进行解算，得到综合偏差信号：按照x、y、z三个通道分别进行设计；第三，根据综合偏差信号，得到控制指令信息。本发明通过图像识别技术、控制分配技术，可以大大提高空中加受油的对接成功率，减小有人机飞行员的操作负担，扩展了飞机的作战半径。

主权项

一种基于图像识别的空中受油控制方法，其特征在于：第一，图像经过视觉测量得到加油锥相对于受油机的位姿信息；第二，根据位姿信息进行解算，得到综合偏差信号：按照x、y、z三个通道分别进行设计；在x通道中要考虑加油机和受油机在x方向上的距离偏差xe＝xC‑x，以及速度偏差Ve＝VL‑VW；在紧密编队的情况下，该通道耦合进来了y与z方向上的位置信号，加油机和受油机在y、z方向上的距离误差信号为：ye＝yC‑y与ze＝zC‑z，得到该通道的综合偏差信号：ex＝kxxxe+kxVVe+kxyye+kxzze在y通道中要考虑编队在y方向上的距离偏差ye＝yC‑y，以及加油机与受油机的航向角偏差ψe＝ψL‑ψW；同样由于在紧密编队的情况下，该通道耦合进来了z方向上的位置信号，z方向上的距离偏差为：ze＝zC‑z，得到该通道的综合偏差：ey＝kyyye+kyψψe+kyzze在z通道只考虑编队在z方向的距离偏差ze＝zC‑z，得到该通道的偏差：ez＝kzzze第三，根据综合偏差信号，得到控制指令信息：控制器利用上述的综合偏差对受油机的运动进行调节，以达到受油机跟随加油机的机动保持编队几何结构的目的，采用PI控制器，对应的控制律如下式所示：变量说明：x，y，z两机三方向上距离偏差；xc，yc，zc两机三方向上距离偏差；xe，ye，ze两机三方向上距离偏差；VL加油机速度Vw受油机速度ΨL加油机航向ΨW受油机航向kxx X通道X方向距离偏差权重系数kxV X通道速度偏差权重系数kxy X通道Y方向距离偏差耦合权重系数kxz X通道Z方向距离偏差耦合权重系数kyy Y通道Y方向距离偏差权重系数kyΨY通道航向偏差权重系数kyz Y通道Z方向距离偏差耦合权重系数kzz Z通道Z方向距离偏差耦合权重系数kxP，kxI，kyP，kyI，kzP，kzI控制器参数 。