[发明专利]无人机与车载平台随动控制系统及其随动控制方法

说明书

本发明涉及一种无人机与车载平台随动控制系统及随动控制方法。其包括无人机平台、车载平台和通讯链路，无人机平台包括无人机控制装置、无人机位置传感器、高度传感器和惯性传感器，车载平台包括车载平台控制装置、车载位置传感器、车载速度传感器、车载方向传感器；车载平台将检测到的所述车载平台水平位置、车载平台速度和所述车载平台方向通过通讯链路发送给无人机控制装置；惯性传感器根据检测到的无人机水平位置、无人机高度计算无人机的姿态和速度；车载平台控制装置根据车载平台与无人机的相对位置、相对速度、和无人机高度通过算法解算所述无人机的姿态控制指令，通过无人机姿态的变化改变无人机与车载平台的相对位置，进而实现无人机对车载平台的跟随。

技术领域

本发明涉及一种无人机领域，特别涉及一种无人机车载随动控制方法及其装置。

背景技术

无人机，例如系留无人机，通过一根电缆（或称数据线）与车载平台连接并跟随车载平台一起移动。但是，现有技术中，无人机与车载平台之间的随动不够精确和及时，由此导致电缆扯断或进而无人机被破坏的风险。

发明内容

因此，为了解决上述问题，有必要提供一种无人机车载随动控制方法及其装置。本发明提供的无人机与车载平台随动的系统包括无人机平台、车载平台和通讯链路，其中，所述无人机平台包括无人机控制装置、检测无人机水平位置的无人机位置传感器、检测无人机高度的无人机高度传感器和惯性传感器，所述车载平台包括车载平台控制装置、检测车载平台水平位置的车载位置传感器、检测车载平台速度的车载速度传感器、检测车载平台方向的车载方向传感器；其中，所述车载平台将检测到的所述车载平台水平位置、所述车载平台速度和所述车载平台方向通过所述通讯链路发送给所述无人机控制装置；其中，所述惯性传感器根据检测到的所述无人机水平位置、所述无人机高度计算所述无人机的姿态和速度；其中，所述车载平台控制装置根据所述车载平台与所述无人机的相对位置、相对速度、和所述无人机高度通过算法解算所述无人机的姿态控制指令，通过无人机姿态的变化改变无人机与车载平台的相对位置，进而实现无人机对车载平台的跟随。

本发明还提供一种系留无人机与车载平台随动的控制方法，包括：

a).通过无人机搭载的位置传感器测量的无人机位置数据和所述车载平台搭载的位置传感器测量的车载平台位置数据计算出所述无人机与所述车载平台之间的相对位置误差；根据所述相对位置误差采用姿态控制算法解算所述无人机平台的期望速度；根据所述车载平台搭载的速度传感器测量的车载平台速度数据通过融合算法对所述无人机平台的所述期望速度进行修正得到修正后的期望速度；b).根据所述无人机平台搭载的惯性传感器测量的数据通过姿态解算计算出所述无人机平台的当前速度；c).所述无人机平台的所述当前速度与所述修正后的期望速度相减得到速度误差，根据所述速度误差采用速度控制算法解算出所述无人机平台的期望加速度；d).对所述期望加速度进行滤波和变换后得到所述无人机平台的期望姿态；e).根据所述无人机平台搭载的惯性传感器测量的数据过姿态解算算法计算出所述无人机平台的当前姿态，所述期望姿态与所述当前姿态相减得到所述无人机平台的姿态误差，通过姿态控制算法解算出所述无人机平台的姿态控制指令；f).姿态控制指令被传输到所述无人机的驱动装置以对其进行控制。

附图说明

图1是本发明第一实施例所述的无人机与车载平台随动的系统。

图2是本发明第一实施例所述的无人机车载随动控制方法。

具体实施方式

如图1和2所示，根据本发明一个实施例的无人机与车载平台随动的系统包括无人机平台、车载平台和通讯链路。

其中，无人机平台包括无人机控制装置、检测无人机水平位置的无人机位置传感器、检测无人机高度的无人机高度传感器和惯性传感器。车载平台