[发明专利]一种固定翼无人机进行同心圆飞行时的控制方法

说明书

本发明涉及一种固定翼无人机进行同心圆飞行时的控制方法，用于控制固定翼无人机以某一预定空间坐标点为圆心,按照固定的半径进行圆形轨迹的跟踪飞行。本发明一种固定翼无人机进行同心圆飞行时的控制方法如下：（1）、固定翼无人机起飞；（2）、根据任务需求，提供同心圆飞行任务所需的同心圆坐标和半径，同心圆坐标和半径可根据飞行参数自动计算获取，也可根据需求预先规划注入；（3）、选择进入同心圆飞行模式；（4）、进入同心圆飞行，并根据实际情况实时调整相关参数；（5）、完成同心圆飞行任务后，退出同心圆飞行模式；（6）、固定翼无人机降落。同心圆飞行为固定翼无人机进行圆心和半径保持不变的圆形轨迹飞行。

技术领域

本发明涉及一种固定翼无人机进行同心圆飞行时的控制方法，用于控制固定翼无人机以某一预定空间坐标点为圆心，按照固定的半径进行圆形轨迹的跟踪飞行。

背景技术

在各种军事活动中，固定翼无人机得到了广泛的应用,可模拟敌方空中作战飞机和巡航导弹的目标特性，可搭载任务设备实现对目标的观察和监视等。为了检验空空导弹对敌方目标逃逸时的跟踪和捕捉能力，为了实现固定翼无人机对某一点进行连续的观察和监视能力,需要固定翼无人机进行持续的固定圆心和半径的圆形轨迹飞行。但受外界风等干扰的影响，固定翼无人机的盘旋轨迹往往为螺旋型，不能实现同心圆的圆形飞行轨迹；这样应用于目标模拟时无法完全模拟蓝方目标逃逸特性，应用于观察和监视时会跟丢目标，所以为了实现固定翼无人机连续多圈的同心圆飞行，需要有一种新的飞控方法来实现。

发明内容

本发明有鉴于此，提供了一种固定翼无人机进行同心圆飞行时的控制方法，用于实现固定翼无人机圆形轨迹稳定跟踪飞行。

其具有操作简单，控制灵活，圆形轨迹跟踪误差小，抗干扰能力强和可靠性高的特点；在半物理仿真及某型亚音速固定翼无人机实际飞行中得到充分验证，可确保固定翼无人机的飞行安全，实际使用价值高。

本发明一种固定翼无人机进行同心圆飞行时的控制方法如下：

（1）、固定翼无人机起飞；

（2）、根据任务需求，提供同心圆飞行任务所需的同心圆坐标和半径，同心圆坐标和半径可根据飞行参数自动计算获取，也可根据需求预先规划注入；

（3）、选择进入同心圆飞行模式；

（4）、进入同心圆飞行，并根据实际情况实时调整相关参数；

（5）、完成同心圆飞行任务后，退出同心圆飞行模式；

（6）、固定翼无人机降落。

同心圆飞行为固定翼无人机进行圆心和半径保持不变的圆形轨迹飞行。

固定翼无人机飞行过程中，接收到地面同心圆遥调指令或者到达指定航点后进行同心圆飞行，同心圆的圆心及半径为固定翼无人机自动计算或者地面遥调精细设置，同心圆飞行控制为姿态闭环（姿态保持与控制）、高度闭环（高度保持与控制）、航向闭环（航向角保持与控制）和侧偏距闭环（轨迹保持与控制）的综合飞行控制：

步骤（2）中固定翼无人机自动计算同心圆飞行参数，计算同心圆飞行参数方法如下：

首先根据当前航速和滚转角求出同心圆半径，然后根据半径和固定翼无人机当前位置求出同心圆圆心高斯坐标；

其中：r为同心圆半径；g= 9.8m/s²；V为航速；为滚转角；

固定翼无人机高斯坐标系下的当前位置信息（），则圆心高斯坐标为（）：

（左同心圆圆心）

或者：

（右同心圆圆心）

其中：为航向角。