[发明专利]无人机的三余度仲裁切换方法、装置及计算机设备

权利要求书

1.一种无人机的三余度仲裁切换方法，其特征在于，包括：

实时接收三个飞控对应的传感器数据；

对所述传感器数据进行容错控制，确定对应的最优飞行姿态数据；

基于所述最优飞行姿态数据筛选出最优控制系统，以便利用所述最优控制系统对当前控制周期内的无人机进行飞行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述传感器数据进行容错控制，确定对应的最优飞行姿态数据，具体包括：

利用预设虚拟工作区对所述传感器数据进行验证，提取出存在于所述预设虚拟工作区内的第一传感器数据；

对所述第一传感器数据进行加权计算，获取得到各个所述第一传感器数据对应的权重值；

依据所述第一传感器数据以及对应的权重值，计算得到最优飞行姿态数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用预设虚拟工作区对所述传感器数据进行验证，提取出存在于所述预设虚拟工作区内的第一传感器数据，具体包括：

基于预设工作区阈值创建预设虚拟工作区；

根据所述预设工作区阈值判定所述传感器数据是否在所述预设虚拟工作区内，并将处于所述预设虚拟工作区内的传感器数据确定为第一传感器数据。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述最优飞行姿态数据筛选出最优控制系统，以便利用所述最优控制系统对当前控制周期内的无人机进行飞行控制，具体包括：

分别为各个飞行控制系统创建包括姿态控制回路和位置控制回路的无人机动力模型；

基于反步法，并依据所述无人机动力模型以及所述最优传感器数据对所述各个飞行控制系统进行评估，获取得到所述各个飞行控制系统对应输入及输出的残差值；

将对应所述残差值最小的飞行控制系统确定为最优控制系统。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于反步法，并依据所述无人机动力模型以及所述最优传感器数据对所述各个飞行控制系统进行评估，获取得到所述各个飞行控制系统对应输入及输出的残差值，具体包括：

利用给定的系统参数，将所述姿态控制回路和所述位置控制回路分别划分为三个二阶子系统，所述二阶子系统包括横滚角子系统、俯仰角子系统、偏航角子系统、高度位置子系统、水平x位置子系统、水平y位置子系统；

依据反步法分别设计各个二阶子系统的控制律；

基于预设评价函数，并利用所述各个二阶子系统的控制律以及对应的期望值，计算所述各个飞行控制系统对应输入及输出的残差值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述依据反步法分别设计各个二阶子系统的控制律，具体包括：

确定所述各个二阶子系统对应的期望值，并定义跟踪误差变量及导数；

利用李雅普诺夫Lyapunov函数确定各个二阶子系统的控制律。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在基于所述最优飞行姿态数据筛选出最优控制系统之后，具体还包括：

判定当前控制系统是否为所述最优控制系统；

若判定所述当前控制系统不是所述最优控制系统，则将所述将当前控制系统切换为所述最优控制系统，以便利用所述最优控制系统对当前控制周期内的无人机进行飞行控制。

8.一种无人机的三余度仲裁切换装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于实时接收三个飞控对应的传感器数据；

确定模块，用于对所述传感器数据进行容错控制，确定对应的最优飞行姿态数据；

筛选模块，用于基于所述最优飞行姿态数据筛选出最优控制系统，以便利用所述最优控制系统对当前控制周期内的无人机进行飞行控制。

9.一种非易失性可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的无人机的三余度仲裁切换方法。

10.一种计算机设备，包括非易失性可读存储介质、处理器及存储在非易失性可读存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7中任一项所述的无人机的三余度仲裁切换方法。