[发明专利]基于生成对抗网络的无人机飞行状态融合控制系统及控制方法

说明书

本发明公开一种基于生成对抗网络的无人机飞行状态融合控制系统及方法。所述无人机包括多旋翼、固定翼、动力系统及飞行控制系统，所述飞行控制系统控制所述动力系统的输出功率进而融合调整所述多旋翼的旋转速度以及所述固定翼的迎角，原始飞行状态参数输出模组实时读取所述多旋翼及所述固定翼的额定工作参数，生成第一输入信号图像；实际飞行状态参数采集模组实时采集所述多旋翼及所述固定翼的实际工作参数，生成第二输入信号图像；生成器网络模组根据所述第二输入信号图像生成增强图片，判别器网络模组根据所述第一输入信号图像及所述增强图片输出判别结果。本发明提供的无人机控制系统，实现所述多旋翼和所述固定翼的深度融合。

【技术领域】

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种基于对抗网络模型在架构上将多旋翼和固定翼的无人机飞行状态融合的控制系统及控制方法。

【背景技术】

近几年来，随着无人机行业飞速发展，无人机在短程运输投送领域的需求更加迫切。尤其是五公里到五十公里距离范围内、恶劣环境下的十千克到五十千克小载重量运投，使得无人机在生产和生活领域中的应用更加广泛。

按照对飞行过程中，提供动力的方式不同的区分，无人机被分为多旋翼无人机和固定翼无人机。其中，所述多旋翼无人机由于小巧便携，起降方便，展开迅速，成本低廉，环境适应性良好，成为短途运投的首选类型。但是，现有的多旋翼无人机有两大技术短板：续航时间短和载重量小。

为了解决上述技术问题：

现有技术将固定翼和多旋翼结合，由此形成“垂起固定翼无人机”系统，该技术以固定翼无人机为主，主要利用多旋翼来解决固定翼无人机起降场地的问题，同时也保留了固定翼载重能力强、航程远的性能。其中所述固定翼和多旋翼的工作状态如下：

于起降阶段，所述固定翼不工作，由所述多旋翼工作，并控制所述无人机的起降。

于巡航阶段，所述多旋翼停止工作，由所述固定翼工作控制所述无人机的航行。但是，该种“垂起固定翼无人机”无法实现悬停和精准投放，不适用现有市场中的运输投送。其主要原因是在整个飞行过程中，该种“垂起固定翼无人机”仅仅是在起降阶段实施简单的固定翼和多旋翼模式切换，二者各自独立工作，并没有将固定翼和多旋翼进行深度融合，导致在航行过程中，需要精准定位和投放时，多旋翼处于停止工作状态，无法实现精准定位和投放。

另一方面，在自多旋翼工作状态切换至固定翼工作状态时，或者所述无人机的飞行状态发生变化时，鉴于所述无人机自身运动状态的惯性属性，导致切换的瞬间会存在飞行姿态剧烈变化或动力损耗严重的问题。

【发明内容】

为了解决现有技术中多旋翼和固定翼融合不够充分，导致多旋翼和固定翼结合的无人机无法实现长时间精准悬停和投放、于不同飞行状态之间不能够平稳顺畅切换、切换过程中动力损耗严重的技术问题。

鉴于此，本发明提供一种基于生成对抗网络的无人机飞行状态融合控制系统及控制方法。

一种基于生成对抗网络的无人机飞行状态融合控制系统，所述无人机包括上升、巡航、定点悬停及降落状态，所述无人机包括多旋翼、固定翼、动力系统及飞行控制系统，所述飞行控制系统控制所述动力系统的输出功率进而融合调整所述多旋翼的旋转速度以及所述固定翼的迎角，所述飞行控制系统包括原始飞行状态参数输出模组、实际飞行状态参数采集模组及生成对抗网络模型，所述原始飞行状态参数输出模组实时读取所述多旋翼及所述固定翼的额定工作参数，生成第一输入信号图像；所述实际飞行状态参数采集模组实时采集所述多旋翼及所述固定翼的实际工作参数，生成第二输入信号图像；所述生成对抗网络模型包括生成器网络模组、判别器网络模组及损失函数，所述生成器网络模组根据所述第二输入信号图像生成增强图片，所述判别器网络模组根据所述第一输入信号图像及所述增强图片输出判别结果。