[发明专利]一种基于变桨矩发动机配置的无人机遥控链路中断处理方法

权利要求书

1.一种基于变桨矩发动机配置的无人机遥控链路中断处理方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤一：根据发动机桨距调节特性确定调桨距初始高度，根据高度传感器测量范围的上限，确定最大给定高度的初始值；

步骤二：确定最大给定高度；

若遥控链路出现中断，根据无人机当前飞行高度、飞行的给定高度、调节桨距初始高度之间的关系，重新确定最大给定高度；若遥控链路正常，则将最大给定高度保持为高度传感器测量范围的上限；

步骤三：确定飞行给定高度；

在进行航点切换时，根据航线到点高度和最大给定高度的关系，确定无人机飞行的给定高度，并通过升降舵实现高度控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于变桨矩发动机配置的无人机遥控链路中断处理方法，其特征在于：步骤一按照以下步骤实现：

1)根据无人机发动机性能和飞行性能，通过发动机台架试验，依据发动机桨距角，无人机的爬升速度，以及当发动机到达额定功率的转速时，对应一个飞行高度，此后随着高度的增加，将需要调节桨距角，则该飞行高度就可以确定为安全的初始桨距调节高度Hj；

2)根据高度传感器的测量上限Hzd，确定初始最大给定高度Hz的初始值，Hz＝Hzd；

3.根据权利要求2所述的一种基于变桨矩发动机配置的无人机遥控链路中断处理方法，其特征在于：所述的步骤1)具体两种实现方式为：

<1>进行发动机台架试验时，针对不同的桨矩角和相应的爬升速度进行试验，找到当发动机到达额定功率时的转速对应的飞行高度，则每一个桨矩角和爬升速度对应一个飞行高度，即初始调节桨矩高度，然后对这些初始调节桨矩高度取平均值，将该平均值确定为Hj；

<2>选择一个无人机飞行常用的初始桨矩角，针对该桨矩角和爬升速度，找到相应的初始调节桨矩高度，将该初始调节桨矩高度确定为Hj。

4.根据权利要求1所述的一种基于变桨矩发动机配置的无人机遥控链路中断处理方法，其特征在于：步骤二所述的确定最大给定高度按照以下步骤实现：

(1)若遥控链路出现中断，则比较当前飞行的给定高度Hg与调桨距初始高度Hj：若Hg＞Hj，则进入(2)；若Hg≤Hj，则将最大给定高度值Hz改为调桨距初始高度值Hj，即Hz＝Hj进入步骤三；若遥控链路正常，则最大给定高度Hz保持为高度传感器测量范围的上限Hzd，即Hz＝Hzd，进入步骤三；

(2)比较当前飞行高度Ho和调节桨距初始高度Hj：若Ho＞Hj，继续比较Hg和Ho，进入(3)；若Ho≤Hj，则Hg＝Hj，进入(4)；

(3)若Hg＞Ho，则将给定高度Hg改为当前的飞行高度Ho，即Hg＝Ho，进入(4)；若Hg≤Ho，则保持Hg不变，进入(4)；

(4)将最大给定高度值Hz改为给定高度值Hg，即Hz＝Hg，进入步骤三。

5.根据权利要求1所述的一种基于变桨矩发动机配置的无人机遥控链路中断处理方法，其特征在于：步骤三所述的确定飞行给定高度按照以下步骤实现：

①若进行航点切换，则比较到点给定高度Hx和最大给定高度值Hz，进入②；若不进行航点切换，则保持Hg，进入③；

②若Hx＞Hz，则将给定高度Hg改为最大给定高度Hz，即Hg＝Hz，进入③；若Hx≤Hz，则将给定高度值Hg改为到点给定高度Hx，即Hg＝Hx，进入③；

③根据飞行的给定高度，通过升降舵实现高度控制，高度控制律为：

δz=Khp(H-Hg)+KhI∫0t(H-Hg)dt+Kθθ+Kωzωz;]]>

其中，δ_z为升降舵指令，H为无人机的飞行高度，K_hp为高度控制比例系数，K_hI为高度控制积分系数，K_θ为俯仰角控制系数，是俯仰角速率控制系数，θ为俯仰角，ω_z为俯仰角速率。