[发明专利]一种引导无人机精准降落控制方法

说明书

本发明公开一种引导无人机精准降落控制方法，包括以下步骤：第一步，建立无人机降落过程的贝塞尔运动曲线方程，根据贝塞尔曲线的控制点，控制位置随时间的变化关系曲线；第二步，调节控制点位置，得到无人机每个时刻的位置及相邻时刻的时间间隔，将位置与时间的关系转换为速度与时间的关系；第三步，通过对速度与时间的数据进行多项式拟合，得到连续的下发速度曲线函数；第四步，根据得到的连续的下发速度曲线函数，控制无人机的下落过程；将贝塞尔追踪方程及多项式拟合相结合，使无人机在降落过程中起止点附近缓速，中间过程快速的速度控制，实现了无人机在指定地点快速平稳的降落，避免了碰撞，提高了无人机的工作效率，延迟了使用寿命。

技术领域

本发明涉及无人机控制技术领域，尤其涉及一种引导无人机精准降落控制方法。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机在各行各业中得到了更加广泛的应用，如各种演艺活动和体育赛事的航拍、新闻拍摄、农药喷洒、物资配送、城市规划与测绘。由于无人机小巧灵活，方便大范围巡查的特点，无人机在旱情、洪水、地震和森林火灾等自然灾害的评估和监测方面都发挥着巨大的作用。为了能够更好的利用无人机，对无人机的精确控制尤为重要，目前无人机在指定地点降落时，存在降落速度慢，降落过程不平稳，降低了无人机的工作效率，容易造成无人机损坏的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种引导无人机精准降落控制方法，以解决现有技术中控制无人机在指定地点降落时，存在降落速度慢，降落过程不平稳，降低了无人机的工作效率，容易造成无人机损坏的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种引导无人机精准降落控制方法，包括以下步骤：

第一步，建立无人机降落过程的贝塞尔运动曲线方程，根据贝塞尔曲线的控制点，控制位置随时间的变化关系曲线；

第二步，调节控制点位置，得到无人机每个时刻的位置及相邻时刻的时间间隔，将位置与时间的关系转换为速度与时间的关系；

第三步，通过对速度与时间的数据进行多项式拟合，得到连续的下发速度曲线函数；

第四步，根据得到的连续的下发速度曲线函数，控制无人机的下落过程。

在以上方案中可以优选的是，第一步所述的无人机降落过程的贝塞尔运动曲线方程具体为三阶贝塞尔追踪方程：

B₃(t)＝(1-t)³P₀+3t(1-t)²P₁+3t²(1-t)P₂+t³P₃ (1)，

其中，P₀为控制起点、P₁和P₂为中间控制点，P₃为控制终点；t为时间，B₃(t)为三阶贝塞尔函数。

还可以优选的是，在所述无人机的升降速度控制中，P₁控制起始阶段的缓加速运动，P₂控制降落阶段的缓减速运动。

还可以优选的是，第二步所述的调节控制点位置，将位置与时间的关系转换为速度与时间的关系，具体步骤为，根据所述三阶贝塞尔追踪方程，所述无人机在相邻时刻的时间间隔内为匀速运动，计算得到时间与位置数据对。

还可以优选的是，，所述无人机在相邻位置时间间隔内做匀速运动，根据时间与位置数据对，得到速度与位置数据对，其方程式如下：