[发明专利]一种固定翼飞行器水平航线切换的装置

权利要求书

1.一种固定翼飞行器水平航线切换的装置，其特征在于，包括：

指令接收模块，用于接收飞行器航段修改指令；

当前航向角获取模块，用于获取飞行器的当前航段的航向角ψ；

目标航向角获取模块，用于基于所述修改指令激活新的航段并获取所述新的航段的航向角ψ'；

切换航线解算模块，用于基于当前航段的航向角ψ与新的航段的航向角ψ'解算出由所述当前航段切换至所述新的航段的切换航线，所述切换航线包括第一切换航线与第二切换航线，所述第一切换航线与所述当前航段、所述第二切换航线均相切，所述第二切换航线与所述新的航段相切，所述切换航线解算模块包括第一切换航线朝向计算单元与第一切换航线弧度计算单元，

所述第一切换航线朝向计算单元，用于判断第一切换航线的朝向，其具体关系如下：

在ψ≤π时，

当ψ＞ψ'≥0，所述第一切换航线为逆时针朝向；

当π＞ψ'≥ψ，所述第一切换航线为顺时针朝向；

当2π＞ψ'≥π，所述第一切换航线为逆时针朝向。

在ψ＞π时，

当(ψ-π)＞ψ'≥0，则λ＝-1，所述第一切换航线为逆时针朝向；

当ψ＞ψ'≥(ψ-π)，则λ＝-1，所述第一切换航线为逆时针朝向；

当2πψ'≥ψ，则λ＝1，所述第一切换航线为顺时针朝向；

所述第一切换航线弧度计算单元，用于解算第一切换航线弧度具体使用以下公式：

ψ_t1＝ψ+90°-ψ’或者ψ_t1＝ψ-ψ’

ψ_t1为第一切换航线的弧度。

2.如权利要求1所述的固定翼飞行器水平航线切换的装置，其特征在于，所述切换航线解算模块还包括第二切换航线弧度计算单元，具体使用以下公式：

ψ_t2＝90-|ψ’|

ψ_t2为第二切换航线的弧度。

3.如权利要求1所述的固定翼飞行器水平航线切换的装置，其特征在于，所述切换航线解算模块还包括：半径计算单元，用于计算第一切换航线与第二切换航线的半径，所述半径计算单元包括：

地速获取子单元，用于获取飞行器进入所述切换航线的地速；

滚转角及航段距离获取子单元，用于获取飞行器的滚转角以及飞行器与新的航段的距离；

修正变量仿真子单元，用于仿真当前环境的修正变量，所述修正变量包括空气，温度，气压，风速；

计算子单元，用于基于修正变量、所述地速，所述滚转角，所述距离以及所述修正变量计算所述半径。

4.如权利要求1所述的固定翼飞行器水平航线切换的装置，其特征在于，所述步骤S4之后还有步骤S5：基于所述新的航段、所述第一切换航线与所述第二切换航线对飞行器进行引导，所述引导包括：将当前航段和第一切换航线的设为第一组合，第一切换航线和第二切换航线设为第二组合，第二切换航线和新的航段设为第三组合，根据所述第一组合，所述第二组合，所述第三组合依次引导。

5.如权利要求1所述的固定翼飞行器水平航线切换的装置，其特征在于，所述飞行器横向引导的方法应用于小型无人机，大型无人机以及大型有人飞机的全自主飞行状态。

6.如权利要求1所述的固定翼飞行器水平航线切换的装置，其特征在于，所述固定翼飞行器水平航线切换的装置应用于飞行器飞行在水平方向的引导。

7.一种固定翼飞行器水平航线切换的装置，其特征在于，包括：

指令接收模块，用于接收飞行器航段修改指令；

当前航向角获取模块，用于获取飞行器的当前航段的航向角ψ；

目标航向角获取模块，用于基于所述修改指令激活新的航段并获取所述新的航段的航向角ψ'；

切换航线解算模块，用于基于当前航段的航向角ψ与新的航段的航向角ψ'解算出由所述当前航段切换至所述新的航段的切换航线，所述切换航线包括第一切换航线与第二切换航线，所述第一切换航线与所述当前航段、所述第二切换航线均相切，所述第二切换航线与所述新的航段相切，所述切换航线解算模块包括第一切换航线朝向计算单元与第一切换航线弧度计算单元，

所述第一切换航线朝向计算单元，用于判断第一切换航线的朝向，其具体关系如下：

所述判断第一切换航线的朝向，其具体关系如下：

ψ'-ψ-π或者0ψ'-ψπ所述第一切换航线为顺时针朝向；

0≥ψ'-ψ≥-π或者ψ'-ψ≥π所述第一切换航线为逆时针朝向；

所述第一切换航线弧度计算单元，用于解算第一切换航线弧度具体使用以下公式：

ψ_t1＝ψ+90°-ψ’或者ψ_t1＝ψ-ψ’

ψ_t1为第一切换航线的弧度。