[发明专利]一种飞行器控制方法及其控制的飞行器

摘要

本发明公开了一种飞行器控制方法及其控制的飞行器，解决了现有技术中固定翼型飞行器和旋翼型飞行器的缺点。飞行器，包括机身、机头、左翼、右翼、控制系统、左舵面、右舵面、左电机、右电机、左垂直尾翼和右垂直尾翼。所述机身两侧分别设有平飞时能借助气流滑翔的左翼和右翼，所述左翼和右翼底部设有可调整活动角度的左舵面和右舵面，所述左翼和右翼底部还分别设有作为起落架的左垂直尾翼和右垂直尾翼；所述左机翼和右机翼上还分别设有安装有螺旋桨的左电机和右电机。所述控制系统的输出端与左电机、右电机、左舵面和右舵面连接，所述控制系统包括处理器、与处理器连接的陀螺仪和加速度计。通过上述技术方案，便可很好的解决现有技术中的问题。

主权项

一种飞行器控制方法，控制系统接收并且执行飞行指令，所述飞行指令包括起飞、平飞、悬停和降落，实现飞行器的起飞过程、平飞过程、悬停过程和降落过程，其特征在于，所述起飞过程、平飞过程、悬停过程和降落过程中控制系统自主调节飞行姿态，使得飞行器能持续处于目标飞行姿态，所述目标飞行姿态包括，在起飞过程中保持垂直上升姿态、在降落过程中保持垂直下降姿态、在悬停过程保持机头向上、机身垂直的悬停姿态、在平飞过程保持机头向前能借助气流滑翔的平飞姿态；所述控制系统自主调节飞行姿态包括以下步骤：(1)加速度计和陀螺仪测量飞行器加速度和角速度数据并发送给处理器，处理器通过对加速度和角速度数据计算得出飞行器实时状态数据；所述飞行器实时状态数据包括飞行器相对于地平面俯仰、横滚和朝向角；(2)处理器对飞行器实时状态数据和实现目标飞行姿态所需要的数据进行对比，若实时状态数据与实现目标飞行姿态所需要的数据存在偏差，执行步骤(3)；(3)根据步骤(2)，处理器进行处理，对舵面和/或电机发出指令信号，使电机和/或舵面进行调整，使得飞行器在起飞过程、降落过程、平飞过程和悬停过程保持目标飞行姿态；在起飞过程中保持垂直上升姿态包括以下步骤：控制器控制左电机和右电机同时加速，实现飞行器上升；处理器将飞行器飞行的实时状态数据与目标飞行姿态所需要的数据进行对比后，对舵面和/或电机进行控制调整，以保证飞行器的垂直上升姿态；在降落过程保持垂直下降姿态包括以下步骤：控制器控制左电机和右电机同时减速，实现飞行器下降；处理器将飞行器飞行的实时状态数据与目标飞行姿态所需要的数据进行对比后，对舵面和/或电机进行控制调整，以保证飞行器垂直下降姿态；在悬停过程保持机头向上、机身垂直的悬停姿态包括以下步骤：控制器控制电机的转速，使电机产生的推力与飞行器重力相同，实现飞行器悬停过程；处理器将飞行器飞行的实时状态数据与目标飞行姿态所需要的数据进行对比后，对舵面和/或电机进行控制调整，以保证飞行器的悬停姿态；飞行器发生左倾/右倾时，处理器处理陀螺仪和加速度计测量出的飞行器的实时状态数据后对电机进行控制调整，控制系统对左电机和右电机输出差速信号，使左电机的转速和右电机的转速不相同，直至飞行器达到目标飞行姿态；飞行器发生后倾/前倾时，处理器处理陀螺仪和加速度计测量出的飞行器的实时状态数据后对左舵面和右舵面进行控制调整，使两个舵面同时朝同一方向倾斜，直至飞行器达到目标飞行姿态；当飞行器以机身为转动轴向右/向左滚转时，处理器处理陀螺仪和加速度计测量出的飞行器的实时状态数据后对左舵面和右舵面进行控制调整，控制系统对左舵面和右舵面输出差动信号，使得一个舵面抬高，另一个舵面下压，直至飞行器达到目标飞行姿态。