[发明专利]一种大型货运无人机空中燃油量保护返航的控制方法

说明书

本发明公开了一种大型货运无人机空中燃油量保护返航的控制方法技术领域，包括以下步骤：油耗监测，对无人机的燃油进行实时监测，确保让无人机的剩余燃油量可以支撑无人机返航需求；燃油剩余，通过对燃油量进行实时检测，从而得到燃油剩余量，根据燃油剩余量确定无人机是否返航；航线，在无人机飞行过程中对其航线长度进行确定，并同时监测无人机耗油量。通过将流量传感器监测的数据和理论燃油量进行对比，得到实际剩余燃油量，再结合无人机当前的GPS位置和预定的航路经纬度信息，进行继续沿航路降落到机场和原路返航回机场所需要的安全油量的估计，当达到安全阀值后，自动屏蔽航路指令，执行沿预设航路继续飞行回机场或原路返航的燃油量安全保护的紧急回场任务。

技术领域

本发明属于货运无人机技术领域，具体地说，涉及一种大型货运无人机空中燃油量保护返航的控制方法。

背景技术

货运无人机是无人驾驶飞机的简称，现有货运无人机系统常被用于军事领域的无人侦察机以及货运无人机中，通过遥控操作货运无人机进行侦查以及运输操作，随着无人机应用的开展，现在的无人机除了可以按照预定的航路进行飞行以外，还可以通过人为的在线航路调整指令，在无人机执行任务过程中，剩余燃油量的掌握就成了一个安全隐患。

目前有的无人机通过安装燃油量的传感器进行剩余燃油的监测，但是由于没有和回到机场所需油量进行关联报警，并且由于无人机是通过无线电或者卫星建立与地面操作人员的通信，假如出现通信故障，那么剩余燃油量这一安全隐患就更加突出了，而通信故障已经成为无人机故障架构中最容易发生的故障。

发明内容

针对现有的货运无人机返航油量无法保证的问题，本发明提供一种大型货运无人机空中燃油量保护返航的控制方法，能够将无人机剩余燃油量计算与返回机场的所需燃油量估计相关联，自动识别燃油量不足以支持无人机按照设置航路飞行回机场的安全隐患，并且能够克服通信链路故障的因素，实现自动化处理，从而大大提高无人机的任务安全性。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种大型货运无人机空中燃油量保护返航的控制方法，包括以下步骤：油耗监测，对无人机的燃油进行实时监测，确保让无人机的剩余燃油量可以支撑无人机返航需求；燃油剩余，通过对燃油量进行实时检测，从而得到燃油剩余量，根据燃油剩余量确定无人机是否返航；航线，在无人机飞行过程中对其航线长度进行确定，并同时监测无人机耗油量，从而决定无人机是否需要返航；信号屏蔽，在返航过程中首先屏蔽信号，将对无人机发出的所有指令进行屏蔽，无人机自动返航；自动返航，根据返航实际状态选择正常降落和紧急迫降。

作为本发明进一步的方案：具体包括以下步骤：

油耗监测，根据无人机在飞行过程中所遇到的风力气压等因素影响无人机分为实际油耗和理论油耗，其中实际油耗通过实时监测得到具体数据，而理论油耗可以对无人机发动机进行实验得到；

燃油剩余，无人机起飞前，按照无人机实际装载油量和气压高度表的采集数据，地面向飞行控制中心获得理论油耗拟合曲线、初始油量参数和初始高度，同时在飞行控制计算机中设置一个剩余油量计算函数，当无人机在实际航行过程中，通过油耗监测得到实际油耗值，控制中心将实际油耗值带入到剩余油量计算函数中进行计算，从而得到实际剩余燃油；

航线，无人机在实际飞行过程中需要确定无人机的行驶航线，从而根据航线总长度以及理论油耗值，确定无人机所需燃油，在飞行过程中通过燃油监测得到实际耗油量，利用燃油总量减去实际耗油量，得到剩余耗油量，然后将航程总长减去已经飞行过的航程，得到剩余航程，将剩余燃油量和剩余航程进行比对，从而决定无人机是否需要返航；

信号屏蔽，当无人机的实际剩余油量不足以支撑无人机继续航行时，无人机内部计算机屏蔽控制中心所发出的任何指令，并自主进行返航；