[发明专利]一种固定翼无人飞行器及其控制方法

说明书

本发明属于无人飞行器技术领域，公开了一种固定翼无人飞行器，包括机身、控制装置、设置在机身两侧的主机翼和设置在机身尾部的尾翼；所述尾翼的顶面由前至后逐渐向上倾斜；所述机身两侧的主机翼上均分别设置有电机；机身两侧的电机相对机身对称设置；电机的输出端连接有螺旋桨；控制装置控制所述电机加速或减速实现机身的升、降和转弯动作。本发明还公开了一种控制固定翼无人飞行器的控制方法，包括俯仰角控制步骤和偏航角控制步骤。本发明通过在机身两侧设置相对机身对称的电机，并设置控制装置控制电机的转速，从而改变螺旋桨施加给机身的推力，实现机身的升、降和转弯动作，简化了无人飞行器的机械结构和控制结构。

技术领域

本发明属于无人飞行器技术领域，具体涉及一种固定翼无人飞行器及其控制方法。

背景技术

无人飞行器是指无人驾驶、自主推进，通过无线电遥控或者自身程序控制，利用空气动力承载飞行并且可回收重复利用的飞行器。它凭借自身的优势和特点，在多个领域获得了广泛应用。在军事方面，无人飞行器的主要用途包括地面战场侦察、获取敌方情报、近距离控制巡逻、监视、电子战和地面通信等；在民用方面，无人飞行器的使用范围也相当广泛，例如航拍和图像传输，巡逻监视和目标跟踪，自然灾害发生之后的搜索和救援，高压线、桥梁、水坝和地震后路段的检查等。无人飞行器根据其机翼的类型可以分为固定翼无人飞行器和旋翼式无人飞行器。

但现有的固定翼无人飞行器通常采用在无人飞行器的主机翼和尾翼分别安装多个舵机的方式来实现无人飞行器的升降和转弯，机械结构和控制结构都比较复杂。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种固定翼无人飞行器以及控制该固定翼无人飞行器的控制方法；本发明通过在机身两侧设置相对机身对称的电机，并设置控制装置控制电机的转速，从而改变螺旋桨施加给机身的推力，实现机身的升、降和转弯动作，简化了无人飞行器的机械结构和控制结构。

本发明所采用的技术方案为：

包括机身、控制装置、设置在机身两侧的主机翼和设置在机身尾部的尾翼；所述尾翼的顶面由前至后逐渐向上倾斜；所述机身两侧的主机翼上均分别设置有电机；机身两侧的电机相对机身对称设置；电机的输出端连接有螺旋桨；机身两侧的螺旋桨施加给机身的推力均指向机身的头部；从机身的尾部向机身的头部看，位于机身左侧的螺旋桨绕着平行于机体轴坐标系的纵轴的轴线逆时针旋转，位于机身右侧的螺旋桨绕着平行于机体轴坐标系的纵轴的轴线顺时针旋转；控制装置控制所述电机加速或减速实现机身的升、降和转弯动作。

进一步地，所述控制装置包括飞行器控制装置；飞行器控制装置包括飞行器控制器以及与飞行器控制器连接的角度检测模块、第一电源模块和IGBT模块；电机通过IGBT模块与第一电源模块连接。

进一步地，所述第一电源模块的输出端依次串联有升压电路和稳压电路；稳压电路的输出端与飞行器控制器连接。

进一步地，所述飞行器控制器通信连接有遥控器控制装置；遥控器控制装置包括与所述飞行器控制器通信连接的遥控器控制器以及与遥控器控制器连接的按键电路、第一摇杆电路、第二摇杆电路和第二电源模块。

进一步地，所述飞行器控制器连接有第一通信电路；遥控器控制器连接有第二通信电路；第二通信电路与第一通信电路通信连接。

一种固定翼无人飞行器的控制方法，包括俯仰角控制步骤和偏航角控制步骤；所述俯仰角控制步骤包括步骤：

S100：判断实际俯仰角是否等于目标俯仰角：

是，保持所有电机的转速不变；

否，进入步骤S200；

S200：判断实际俯仰角是否大于目标俯仰角：

是，所有电机的转速升高，然后进入步骤S100；