[发明专利]一种伞降无人机自主回收方法

摘要

本发明提供了一种伞降无人机自主回收方法，将降落地点、进入角和回收高度发送给无人机；无人机自动规划并执行回收航线；接近回收点时，将发动机停车后的运动划分为滑行段、拉停段、漂移段，飞控程序自动查询当时无人机重量、速度、海拔高度、风场等条件，计算出停车、开伞位置；自主执行停车、开伞指令。本发明使伞降模型能适应从低海拔直至青藏高原5000千米以上的所有海拔高度，降低了对飞行控制精度、时间准确度的要求，提高了回收精度，节省了对测风设备及人员的需求，免除了人员的测风、计算、操纵负担，使无人机操纵变得简单方便。

主权项

1.一种伞降无人机自主回收方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：将设定的降落点D0(x0,y0)、回收高度H、进入角A与回收指令发送给无人机；步骤2、从降落点D0(x0,y0)向进入角A的反方向(A+180°)延伸3km，作为降高点D1，无人机绕降高点D1盘旋降低到回收高度H，再沿航线飞向D0(x0,y0)；步骤3、距离降落点D0(x0,y0)2km时，查询当前无人机重量m、空速v、当地海拔高度H0、风速vw和风向Aw；步骤4、将回收阶段划分为滑行段、拉停段和漂移段；所述滑行段t1是从发动机停车到降落伞打开前的时间段，滑行段无人机的高度下降dH1＝0，水平前进距离L1＝vt1+vwt1cos(A‑Aw)；所述拉停段t₂是从伞舱盖打开到无人机空速降为零的时间段，拉停段无人机的高度下降dH₂，前冲距离L₂＝L₂′+L₂″，其中，L₂′是无风情况下前冲距离，v₀为开伞时真空速，L₂″是风对前冲距离的影响，L₂″＝v_wt₂cos(A‑A_w)；所述漂移段t3是无人机在降落伞牵引下匀速下降，直至落地的时间段，漂移段无人机水平运动方向相对空气运动为零，距离L3＝vwt3；其中，漂移段t3＝(H‑dH1‑dH2)/VL，下降速度VL由降落时垂直方向的受力mg＝0.5VL2ρCA决定，g为重力加速度，ρ为空气密度，C为降落伞阻力系数，A为降落伞面积；步骤5、根据预定降落点D0(x0,y0)反推出开伞后无人机需要前冲到的最远点D4(x,y)，其中，x＝x0+dx，y＝y0+dy，dx＝L3cos(Aw+180)，dy＝L3sin(Aw+180)；步骤6、从飞机当前位置，直线飞向D4(x,y)点；在与D4(x,y)点距离为L1+L2的D2点发动机停车，与D4(x,y)点距离为L2的D3点开伞。