[发明专利]一种无人机的控制方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种无人机的控制方法、系统及装置，该方案中，先确定无人机的期望能量变化率及期望法向加速度，再确定无人机的实际能量变化率及实际法向加速度，从而能够确定无人机的油门控制增量及升降舵控制增量，以通过油门控制增量和升降舵控制增量对无人机进行协同控制。其中，油门控制无人机总的能量变化率，包括高速和速度的能量变化率，升降舵控制无人机的法向加速度，以实现对无人机的高度和速度的协同控制。通过油门和升降舵的协调控制，能够达到期望的控制结果，且控制精度较高。

技术领域

本发明涉及飞行控制领域，特别是涉及一种无人机的控制方法、系统及装置。

背景技术

在无人机的飞行过程中，可以基于指令高度和指令速度通过对油门和升降舵进行控制从而对无人机当前的飞行状态进行改变，其中，油门可以控制无人机的飞行速度，升降舵可以控制无人机飞行的高度。但是，油门和升降舵对无人机的控制具有耦合特性，具体地，对油门进行控制时不仅会对无人机的飞行速度产生影响，还会对无人机飞行的高度产生影响；控制升降舵时不仅会对无人机飞行的高度产生影响，还会对无人机的飞行速度产生影响。然而，在实际应用中，通常是想要保持无人机飞行的高度不变而只对飞行速度进行改变或者想要保持无人机的飞行速度不变而只对无人机飞行的高度进行控制，现有技术常常达不到想要的控制效果，控制精度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机的控制方法、系统及装置，通过油门和升降舵的协调控制，能够达到期望的控制结果，且控制精度较高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机的控制方法，包括：

确定无人机的期望能量变化率、期望法向加速度、实际能量变化率及实际法向加速度；

基于所述期望能量变化率及所述实际能量变化率确定所述无人机的油门控制增量；

基于所述期望法向加速度及所述实际法向加速度确定所述无人机的升降舵控制增量；

基于所述油门控制增量及所述升降舵控制增量对所述无人机进行控制。

优选地，确定无人机的期望能量变化率、期望法向加速度、实际能量变化率及实际法向加速度，包括：

基于所述无人机的当前速度、当前高度、指令高度及指令速度确定所述无人机的期望能量变化率及期望法向加速度；

基于所述无人机的当前高度和当前速度确定所述无人机的实际能量变化率；

确定所述无人机当前的实际法向加速度。

优选地，基于所述无人机的当前速度、当前高度、指令高度及指令速度确定所述无人机的期望能量变化率及期望法向加速度，包括：

基于所述无人机的指令高度和当前高度确定所述指令高度的变化率；

基于所述无人机的指令速度和当前速度确定所述指令速度的变化率；

基于所述无人机的质量、重力加速度以及所述指令高度的变化率之间的乘积、所述无人机的质量、当前速度以及所述指令速度的变化率之间的乘积及两个乘积之间的和确定所述无人机的期望能量变化率；

确定所述无人机的所述当前速度的变化率和所述当前高度的变化率；

基于所述无人机的所述当前速度的变化率和所述指令速度的变化率确定所述无人机速度通道的法向加速度；

基于所述无人机的所述当前高度的变化率和所述指令高度的变化率确定所述无人机高度通道的法向加速度；

基于所述无人机速度通道的法向加速度和所述无人机高度通道的法向加速度确定所述期望法向加速度。

优选地，基于所述无人机的所述当前速度的变化率和所述指令速度的变化率确定所述无人机速度通道的法向加速度，包括：