[发明专利]无人直升机前飞速度/垂直速度匹配的巡线飞行控制方法

摘要

本发明公开了一种无人直升机前飞速度/垂直速度匹配的巡线飞行控制方法，包括如下具体步骤：(1)根据无人直升机当前位置与目标航点的距离设定当前前飞速度；根据无人直升机的前飞速度v_x，确定当前垂向速度v_z的最大、最小值；(3)若v_z超限，即当或则取或重新计算v_x；(4)根据得到的前飞速度v_x和垂向速度v_z，分别进行速度闭环控制；(5)高度异常调整；本发明控制方法根据两个航点以及无人直升机当前的位置、高度信息，实时计算无人直升机的前飞速度和垂直速度；本方法主要应用于无人直升机探测所巡高压线路的输电线、铁塔、废弃电线杆、高架天线、树林、山脉和丘陵，实现无人直升机在复杂条件下的巡线作业。

主权项

一种无人直升机前飞速度/垂直速度匹配的巡线飞行控制方法，其特征在于，包括如下具体步骤：(1)根据无人直升机当前位置与目标航点的距离设定当前前飞速度为v_x，其中，两个航点之间的水平位置差为Δl，垂直高度差为Δh；(2)根据无人直升机的前飞速度v_x，确定当前垂向速度v_z的最大、最小值，根据可计算出与当前前飞速度v_x相匹配的垂向速度v_z；(3)计算与当前前飞速度v_x相匹配的垂向速度v_z，但不能超出最大、最小垂向速度的限制，其中：若v_z超限，即当$v_z\<V_{Z_{\min }},$或$v_z>V_{Z_{\max }},$则取$v_z=V_{Z_{\min }}$或$v_z=V_{Z_{\max }},$此时需要根据$\frac{\mathrm{\Δ}{l}_h}{\mathrm{\Δ}{h}_h}=\frac{v_x}{v_z}$以及当前v_z，重新计算v_x，其中，无人直升机与目标航点之间的水平位置差为Δl_h，垂直高度差为Δh_h；(4)根据得到的前飞速度v_x和垂向速度v_z，分别进行速度闭环控制；(5)高度异常调整：当高度设定值与实际飞行高度的偏差大于8m时，进入高度异常调整模式，将前飞速度的设定值限制为0‑0.5m/s，无人直升机中断当前的巡线飞行，垂向纠正高度误差；在高度偏差为0‑2m时，恢复正常巡线。