[发明专利]无人机的旋翼飞行到固定翼飞行的切换方法

说明书

本发明涉及无人机技术领域,公开了无人机的旋翼飞行到固定翼飞行的切换方法，在实际使用时，通过本发明，当需要将无人机从旋翼飞行切换到固定翼飞行时，只需操作者通过操作手柄向无人机发送切换指令即可，无人机可以根据当前俯仰角、横滚角和偏航角以及当前油门输出来自动切换到固定翼飞行，不需要操作者手动操作操作手柄控制无人机从旋翼切换到固定翼，降低了无人机的操作难度。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及无人机的旋翼飞行到固定翼飞行的切换方法。

背景技术

传统的垂直起降固定翼无人机是一种结合了固定翼无人机以及旋翼无人机优点的无人机，其大多采用四旋翼结合推进螺旋桨这样的复合式布局，基于这样的特点，其能够通过多旋翼模式实现垂直起降的效果，也能够通过固定翼模式进行远距离的航行。

近年来，由于电子技术的发展以及环保经济的要求,出现了一些能实现垂直起飞的固定翼无人机。此类固定翼无人机一般在飞机尾部加装起落架，结构简单，价格相对较低。在此类固定翼无人机的飞行过程中，大多会先后经历旋翼模式阶段、旋翼到固定翼切换阶段和固定翼飞行阶段。通过实际的反复飞行测试验和市场反馈，此类固定翼无人机在旋翼模式和固定翼阶段比较容易操作，但如果使用遥控器将此类固定翼无人机从旋翼阶段切换到固定翼阶段时操作较难，无人机新手很容易出现操作不当，造成经济损失。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了无人机的旋翼飞行到固定翼飞行的切换方法，减少固定翼无人机从旋翼飞行切换到固定翼飞行时飞手的操作，降低操作难度。

为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：无人机的旋翼飞行到固定翼飞行的切换方法，无人机包括机身，所述机身上设有左电机、右电机、左副翼舵机、右副翼舵机和陀螺仪，包括如下步骤：

S1：在无人机接收到切换指令后，进入步骤S2；

S2：计算无人机的当前姿态，包括计算无人机在旋翼状态下的期望俯仰角，记为pitch1，计算无人机在固定翼状态下的期望俯仰角，记为pitch2，计算无人机的油门输出，记为throttle_out，将无人机在旋翼状态下的期望横滚角设置为0，将无人机在旋翼状态下的期望偏航角设置为接收到切换指令前的值；

S3：识别无人机的当前飞行状态，如果无人机在固定翼状态，则执行步骤S4，如果无人机在旋翼状态，则执行步骤S9；

S4：进行摇杆量PID动态因子计算，具体如下：

先读取无人机的横滚摇杆数值、俯仰摇杆数值、偏航摇杆数值和油门摇杆数值，分别记为RC_ROLL、RC_PITCH、RC_YAW和RC_THROTTLE；然后基于油门摇杆数值计算油门比例动态系数，记为dynamic.thr_kp；最后基于油门摇杆数值计算油门速率，记为thr_rate，基于油门速率、横滚摇杆数值、俯仰摇杆数值、偏航摇杆数值计算横滚动态比例系数、俯仰动态比例系数和偏航动态比例系数，分别记为dynamic.r_kp、dynamic.p_kp和dynamic.y_kp；

S5：进行固定翼角度环计算，具体如下：

对步骤S2中计算的固定翼状态下的期望俯仰角和无人机的当前飞行姿态分别进行比例计算和积分计算，得到第一计算结果和第二计算结果，分别记为target_bf.y和angle_pitch.iout；

根据设定的固定翼期望横滚值和无人机的当前飞行姿态分别进行比例计算和积分计算，得到第三计算结果和第四计算结果，分别记为target_bf.x和angle_roll.iout；

根据设定的固定翼期望偏航值和无人机的当前飞行姿态进行比例计算，得到第五计算结果，记为target_bf.z；

S6：进行固定翼角速度环计算，具体如下：