[发明专利]一种任意时间到达的固定翼无人机制导方法

权利要求书

1.一种任意时间到达的固定翼无人机制导方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S100：建立无人机与目标点的二维碰撞模型，所述二维碰撞模型中包括无人机的位置、目标点的位置、无人机的速度v、经过无人机的水平基准线ref，从无人机到目标点的视线los，从水平基准线ref到速度v的夹角θ，逆时针方向为正；

步骤S200：根据所述无人机的位置和所述目标点的位置得到所述无人机和所述目标点的相对距离r以及水平基准线ref到视线los的夹角q；

步骤S300：根据所述水平基准线到视线的夹角q以及所述水平基准线ref到速度v的夹角θ得到从速度v到视线los的夹角η；

步骤S400：根据所述无人机和所述目标点的相对距离r、所述速度v到视线los的夹角η和所述无人机的速度v设计无人机的盘旋制导律；

步骤S500：获取期望无人机的到达时间为T_d，无人机的已飞时间为t，根据预设的导航系数、所述无人机的速度v、所述无人机和所述目标点的相对距离r、所述水平基准线ref到视线los的夹角q、所述水平基准线到速度的夹角θ计算当前时刻无人机达到目标点所用时间t_go；

步骤S600：根据所述期望无人机的到达时间T_d、所述无人机的已飞时间t、所述当前时刻无人机达到目标点所用时间t_go以及预设阈值确定选择所述无人机的盘旋制导律或预设的时间控制制导律进行制导，得到无人机的过载指令，以控制无人机飞行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S200中根据所述无人机的位置和所述目标点的位置得到所述无人机和所述目标点的相对距离r，具体为：

具体地，(x,y)为无人机的位置，(x_t,y_t)为目标点的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S200中根据所述无人机的位置和所述目标点的位置得到水平基准线ref到视线los的夹角q，具体为：

若x_t≥x，则

若x_tx,y_t≥y，则

若x_tx,y_ty，则

其中，q为水平基准线ref到视线los的夹角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S300具体为：

η＝q-θ

其中，θ为水平基准线ref到速度v的夹角，η为速度v到视线los的夹角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S400包括：

步骤S410：根据所述无人机和所述目标点的相对距离r、所述速度v到视线los的夹角η和所述无人机的速度v得到水平基准线ref到视线los的角速率

步骤S420：根据所述无人机的速度v、所述速度v到视线los的夹角η以及所述水平基准线ref到视线los的角速率设计无人机的盘旋制导律。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S410具体为：

其中，为水平基准线ref到视线los的角速率；

步骤S420具体为：

其中，a为无人机的过载指令。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S500中根据预设的导航系数、所述无人机的速度v、所述无人机和所述目标点的相对距离r、所述水平基准线ref到视线los的夹角q、所述水平基准线到速度的夹角θ计算当前时刻无人机达到目标点所用时间t_go，具体为：

其中，t_go为当前时刻无人机达到目标点所用时间，N为预设的导航系数。