[发明专利]一种基于机动动作链的无人机控制方法和无人机

权利要求书

1.一种基于机动动作链的无人机控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，指挥员根据无人机状态和当前空中态势，在地面控制站或空中控制站选择无人机将要执行的空战任务；

步骤2，指挥员针对空战任务从第一机动动作库中选取机动动作，并在离线状态下，基于选取的机动动作生成一条机动动作链，并将所述机动动作链通过遥测天线发送给无人机，所述机动动作链是指一条按特定顺序执行的机动动作序列，机动动作链中，包含机动动作类型、机动动作的描述参数以及机动动作间的切换条件，所述描述参数用于体现机动动作的包括空间几何和时间在内的特性；

步骤3，无人机通过传感器获取自身状态信息，结合第二机动动作库和自身状态信息从所述机动动作链中解析出当前机动动作的类型和描述参数；

步骤4，无人机依据自身状态信息修改解析出的机动动作的描述参数；

步骤5，无人机依据修改后的机动动作的描述参数和当前机动动作类型执行该机动动作；

所述无人机依据修改后的机动动作的描述参数和当前机动动作类型执行该机动动作包括：

对于高速摇摇类的机动动作，通过雷达坐标系下的指向误差得到气流角指令，再通过伪动力学模块生成角加速度指令，最后通过控制分配方法，根据给定的角加速度指令，得到需要的舵偏控制指令；

对于桶滚和筋斗两个机动动作，桶滚和筋斗机动都给出了线加速度和滚转角指令，通过线运动动态逆模块对线加速度进行控制，得到攻角和油门杆指令，油门杆指令作为一个单独的输入指令对无人机进行控制，攻角和滚转角一起作为气流角指令，侧滑角指令为零；

对于直线、转弯和盘旋三个机动动作，根据各自的描述参数得到速度矢量的方向和大小控制指令；

步骤6，无人机依据自身状态信息，判断当前机动动作与下一机动动作之间的切换条件是否满足，若不满足，继续当前机动动作，若满足，切换至下一机动动作，重复步骤3和步骤4内容，直至完成最后一个机动动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，紧急情况下，无人机指挥员通过地面控制站或空中控制站直接向无人机发送机动动作类型和描述参数，以便无人机依据接收的机动动作类型和描述参数进行飞行状态控制，确保无人机安全。

3.一种无人机，其特征在于，该无人机包括：

接收单元，用于接收指挥员通过遥测天线发送的机动动作链，所述机动动作链是指一条按特定顺序执行的机动动作序列，机动动作链中，包含机动动作类型、机动动作的描述参数以及机动动作间的切换条件，所述描述参数用于体现机动动作的包括空间几何和时间在内的特性；

解析单元，用于无人机通过传感器获取自身状态信息，结合第二机动动作库和自身状态信息从所述机动动作链中解析出当前机动动作的类型和描述参数；

参数修订单元，用于无人机依据自身状态信息修改解析出的机动动作的描述参数；

动作执行单元，用于无人机依据修改后的机动动作的描述参数和当前机动动作类型执行该机动动作；所述动作执行单元包括：

第一机动动作控制器，用于对于高速摇摇类的机动动作，通过雷达坐标系下的指向误差得到气流角指令，再通过伪动力学模块生成角加速度指令，最后通过控制分配方法，根据给定的角加速度指令，得到需要的舵偏控制指令；

第二机动动作控制器，用于对于桶滚和筋斗两个机动动作，桶滚和筋斗机动都给出了线加速度和滚转角指令，通过线运动动态逆模块对线加速度进行控制，得到攻角和油门杆指令，油门杆指令作为一个单独的输入指令对无人机进行控制，攻角和滚转角一起作为气流角指令，侧滑角指令为零；

第三机动动作控制器，用于对于直线、转弯和盘旋三个机动动作，根据各自的描述参数得到速度矢量的方向和大小控制指令；

动作切换单元，用于无人机依据自身状态信息，判断当前机动动作与下一机动动作之间的切换条件是否满足，若不满足，继续当前机动动作，若满足，切换至下一机动动作，直至完成最后一个机动动作。