[发明专利]一种无人机的控制方法

说明书

本发明公开了一种无人机的控制方法，属于无人机技术领域，是用于无人机编队集群的飞行管理及控制，包括编队集群管理模式、编队集群遥控飞行模式、编队集群控制模式、自主控制模式、故障返航模式和编队集群返航模式。本发明解决了无人机在工作中，无法进行无人机编队集群控制，从而造成无人机的工作效率降低，同时存在安全隐患，造成无人机无法实现编队集群管理及相互识别判断，影响无人机编队航行的问题，通过获取无人机的当前位置和飞行姿态，并根据该当前位置和飞行姿态确定该无人机的飞行区域，按照该区域对应的飞行控制策略，控制无人机飞行，提高飞行效率和飞行安全，提高无人机编队飞行安全。

技术领域

本发明涉及一种无人机的控制方法，属于无人机技术领域。

背景技术

无人机是指利用无线遥控设备和自身的控制装置进行控制的不载人飞行器，例如无人直升机、无人固定翼机、无人伞翼机等等，无人机可以用于挂载拍摄装置，用于航拍、测绘、侦察等等，无人机在工作中，一般都是根据预先配置好的航线自动飞行，而自动飞行时，无法提前识别禁飞区域而进行避让，从而造成无人机的工作效率降低，同时存在安全隐患，在这个过程中，无人机无法实现编队集群管理及相互识别判断，影响无人机编队航行。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种无人机的控制方法，用于解决无人机在工作中，无法进行无人机编队集群控制，从而造成无人机的工作效率降低，同时存在安全隐患，造成无人机无法实现编队集群管理及相互识别判断，影响无人机编队航行的问题。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种无人机的控制方法，所述控制方法是用于无人机编队集群的飞行管理及控制，包括编队集群管理模式、编队集群遥控飞行模式、编队集群控制模式、自主控制模式、故障返航模式和编队集群返航模式；

所述编队集群管理模式通过地面设备及场地，对无人机编队集群进行日常维护及管理；

所述编队集群遥控飞行模式通过遥控器向各个无人机发送控制指令，使无人机按照接收到的控制指令飞行；

所述编队集群控制模式通过地面控制设备和无人机机载设备进行无人机编队集群控制，获取无人机编队集群的当前位置和各个无人机的姿态；

所述自主控制模式包括内环控制模式和外环控制模式，用于单个无人机自主控制，内环控制模式用于控制单个无人机的姿态，外环控制模式用于控制单个无人机的位置和速度；

所述故障返航模式是在飞行过程中，当地面站与单个无人机间的通信出现故障或单个无人机出现机械故障时，出现故障的无人机按照原路径返回至起点或指定地点；

所述编队集群返航模式是在无人机编队集群完成任务后，按照原路径返回至起点或指定地点。

进一步的，所述内环控制模式采用自适应鲁棒控制算法和mahony算法，所述外环控制模式采用模糊PID控制算法。

进一步的，所述mahony算法是根据加速度计和地磁计的数据，转换到地理坐标系后，与对应参考的重力向量和地磁向量进行求误差，这个误差用来校正陀螺仪的输出，然后用陀螺仪数据进行四元数更新，再转换到欧拉角。

进一步的，所述无人机编队集群处于编队集群遥控飞行模式时，无人机编队集群的位置信息通过无线数传装置传输到地面站，并显示在地面站的屏幕上；所述无人机编队集群处于自主控制模式时，各个无人机的位置信息通过无线数传装置传输到地面站，并显示在地面站的屏幕上。

进一步的，所述编队集群控制模式通过地面控制设备和无人机机载设备进行无人机编队集群控制包括如下步骤：

步骤1：通过无人机机载设备接收计算无人机相互距离及相对速度；

步骤2：计算无人机的当前位置和姿态；