[发明专利]偏航控制方法、装置、旋翼飞行器及存储介质

说明书

本发明实施例提供了偏航控制方法、装置、旋翼飞行器及存储介质，所述方法包括：基于所述旋翼飞行器处于非平衡态的飞行信息生成控制信号；根据所述控制信号控制与非平衡态偏向方向同侧旋翼的翼面向第一方向偏转，以及控制非平衡态偏向方向反侧旋翼的翼面向与第一方向相反的第二方向偏转，对处于非平衡态的旋翼飞行器进行偏航控制。主要基于翼面的偏航控制方式，在两个旋翼的外侧分别安装翼面，并通过对翼面的控制改变翼面在旋翼下洗流作用下的气动力，基于两侧翼面的差动偏转，从而产生绕质心的偏航力矩，实现飞行器的偏航控制，使得在实现三旋翼偏航快速有效地控制的同时，实现各控制通道的解耦，降低飞行控制系统的设计难度。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，特别是涉及一种偏航控制方法、一种偏航控制装置、相应的一种旋翼飞行器以及相应的一种计算机存储介质。

背景技术

旋翼飞行器，例如直升机基于旋翼实现飞行器的控制，然而具有电动三旋翼的旋翼飞行器，仅具有两个前侧旋翼和尾部旋翼三个旋翼，其飞行控制器仅能解算得到三个转速控制量，而完全实现飞行器的控制至少需要四个控制量，其主要是欠缺偏航方向上的控制，此时需要引入新的独立控制量，实现偏航控制。

在偏航控制的相关技术中，主要是通过旋转旋翼来实现控制，但在这种方式下，用于实现偏航控制的偏航控制通道与其他通道(例如俯仰、滚转、垂向等控制通道)耦合严重，导致飞行控制器设计难度大，且飞行控制器效果差。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种偏航控制方法、一种偏航控制装置、相应的一种旋翼飞行器以及相应的一种计算机存储介质。

本发明实施例公开了一种偏航控制方法，涉及到旋翼飞行器，所述旋翼飞行器包括两侧旋翼，所述两侧旋翼安装有翼面，应用于所述旋翼飞行器的飞行控制器，所述方法包括：

基于所述旋翼飞行器处于非平衡态的飞行信息生成控制信号；

根据所述控制信号控制与非平衡态偏向方向同侧旋翼的翼面向第一方向偏转，以及控制非平衡态偏向方向反侧旋翼的翼面向与第一方向相反的第二方向偏转，对处于非平衡态的旋翼飞行器进行偏航控制。

可选地，所述基于所述旋翼飞行器处于非平衡态的飞行信息生成控制信号，包括：

获取所述旋翼飞行器处于非平衡态的飞行信息；所述飞行信息包括遥控器指令和传感器信息；

基于处于非平衡态的遥控器指令和传感器信息生成偏航虚拟控制量；

将所述偏航虚拟控制量进行解算得到一侧旋翼的第一舵面偏转信息以及另一侧旋翼的第二舵面偏转信息，并采用所述第一舵面偏转信息与所述第二舵面偏转信息生成控制信号。

可选地，所述第一舵面偏转信息与所述第二舵面偏转信息呈相反数关系；其中，所述第一舵面偏转信息包括第一舵面偏转角，所述第二舵面偏转信息包括第二舵面偏转角，所述第一舵面偏转角与所述第二舵面偏转角的和为零。

可选地，根据所述控制信号控制与非平衡态偏向方向同侧旋翼的翼面向第一方向偏转，以及控制非平衡态偏向方向反侧旋翼的翼面向与第一方向相反的第二方向偏转，对处于非平衡态的旋翼飞行器进行偏航控制，包括：

基于控制与非平衡态偏向方向同侧旋翼的翼面向第一方向偏转，以及控制另一侧旋翼的翼面向与第一方向相反的第二方向偏转，生成与非平衡态偏向方向相反的偏转方向的偏航力矩；其中，所述第一方向和/或第二方向与所述非平衡态偏向方向不相同且不相反；

采用所述与非平衡态偏向方向相反的偏转方向的偏航力矩，控制处于非平衡态的旋翼飞行器恢复至平衡态，实现对所述旋翼飞行器的偏航控制。

可选地，所述生成与非平衡态偏向方向相反的偏转方向的偏航力矩，包括：