[发明专利]飞行段控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种飞行段控制方法及装置。该方法包括，确定多个一阶权重值，其中每个一阶权重值分别用于指示无人机的当前状态是否满足预先设定的多个控制目标中的一个，其中该多个控制目标用于衡量该无人机自从爬升一段进入爬升二段的控制项目；确定多个二阶权重值，其中每个二阶权重值分别用于指示每个一阶权重值的可信度以及根据该多个一阶权重值和该多个二阶权重值，控制该无人机进入爬升二段。本发明根据一阶权重值和二阶权重值而控制无人机进入爬升二段，提高了无人机进入爬升二段的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及无人机控制领域，具体涉及一种飞行段控制方法及装置。

背景技术

近年来，长航时无人机(Unmanned Aerial Vehicle，简称为UAV 或无人机)已成为最具发展潜力的机种之一，其航时长、用途广、性价比高、载荷和武器种类丰富。利用挂载的光电载荷、制导武器、合成孔径雷达、通信侦察等设备，长航时无人机可在巡逻侦察、矿物质探测、森林防火、海洋监测等领域开展工作。

区别于通常消费级的无人飞行器(Drone)，长航时无人机通常飞行在5000m以上，时长在24小时以上并且需要挂载更重载荷。因此，长航时无人机在机体材料、动力系统、飞控系统、通信系统等各方面都需要采用更高精尖技术。

长航时无人机的起飞通常需要分成若干飞行段，每个飞行段设有不同的控制目标和控制策略。例如，自起飞滑跑段至起飞离地段，无人机发动机启动后，由地面操纵员通过遥控设备或由机上的程序控制设备自动操纵在跑道上滑跑，在检测到空速、高度、俯仰角等多个控制项目满足预先设定的条件后，无人机便能离地升空。此后，无人机可以进入爬升段。

图1是根据相关技术的三个飞行段转换示意图。如图1所示，爬升段是指自起飞离地段终止高度爬升至巡航高度的阶段，其中飞行速度、飞行时间和燃油消耗均对整个无人机飞行性能有着很大影响。对于如何爬升至巡航高度，主要有连续式爬升和阶梯式爬升两种方式。其中，连续式爬升是无人机以固定的爬升角度持续爬升到预定高度。这种方式的优点是爬升时间短、对地面噪声影响小，但缺点是发动机所需功率大、燃料消耗大。阶梯式爬升是无人机在爬升到一定高度后先平飞增加速度，然后再爬升到巡航高度。由于无人机的升力随着速度增高而增大，同时无人机重量随着燃料消耗而减轻，因此阶梯式爬升可以节约很多燃料。另外，还出于飞行姿态、航路气流以及管制等方面的考虑，阶梯式爬升得以广泛采用以适应性调整到最佳爬升轨迹。

因此，如何在无人机阶梯式爬升过程中控制其爬升段的准确进入，对于无人机飞行性能至关重要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种飞行段控制方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种飞行段控制方法。该方法包括：确定多个一阶权重值，其中所述多个一阶权重值中的每个分别用于指示无人机的当前状态是否满足预先设定的多个控制目标中的一个，其中所述多个控制目标用于衡量所述无人机自从爬升一段进入爬升二段的控制项目；确定多个二阶权重值，其中所述多个二阶权重值中的每个分别用于指示所述多个一阶权重值中的一个的可信度；以及根据所述多个一阶权重值和所述多个二阶权重值，控制所述无人机进入所述爬升二段。

优选地，对于用于衡量所述无人机的当前高度的控制项目，所述多个一阶权重值中的每个分别用于指示所述当前高度是否达到预先设定的多个高度目标中的一个，所述多个二阶权重值中的每个分别用于指示所述当前高度达到所述多个高度目标中的一个的可信度。

优选地，对于预先设定的巡航高度及其对应的标准权重值，按照如下公式确定所述一阶权重值：N1＝N0+(H1-H0)×K1，其中，H0 为预先设定的所述巡航高度，N0为预先设定的所述巡航高度H0对应的标准权重值，H1为预先设定的第一高度目标且其大于所述巡航高度 H0，K1为预先设定的与第一高度目标H1对应的第一权重值调整系数，N1为待确定的与所述第一高度目标对应的一阶权重值；N2＝N1+