[发明专利]一种无人机降落控制系统及方法

权利要求书

1.一种无人机降落控制系统，其特征在于，包括:

一数据获取模块，用于实时获取外部输入的包含终点世界坐标和任务到达时间的一任务信息；

一通讯定位模块，用于实时获取无人机的当前世界坐标和当前时间；

一状态监控模块，用于实时监控并记录所述无人机内水平电机的水平驱动功率、垂直电机的垂直驱动功率、所述无人机的水平速度和垂直速度；

一控制模块，分别连接所述数据获取模块、所述通讯定位模块和所述状态监控模块，所述控制模块包括：

第一控制单元，用于根据所述终点世界坐标和所述当前世界坐标处理得到水平方向上的一第一剩余航程和垂直方向上的一第二剩余航程并在所述第一剩余航程大于预设的第一阈值时控制所述无人机保持所述实时速度进行平飞，以及在所述第一剩余航程不大于所述第一阈值时输出一飞行调整信号；

第二控制单元，连接所述第一控制单元，用于在接收到所述飞行调整信号时根据所述当前时间和所述任务到达时间处理得到一剩余时间，并根据所述剩余时间、所述水平速度、所述垂直速度、所述第一剩余航程和所述第二剩余航程调整所述水平驱动功率和所述垂直驱动功率以降落至所述终点世界坐标对应的目标位置。

2.根据权利要求1所述的无人机降落控制系统，其特征在于，还包括一电量报警模块，连接所述通讯定位模块，用于实时采集所述无人机的一剩余电量并在所述剩余电量小于预设的第二阈值时持续输出包含所述当前世界坐标的一告警信息至外部的控制中心。

3.根据权利要求2所述的无人机降落控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括一第三控制单元，连接所述第一控制单元，用于在所述电量报警模块输出所述告警信息时控制所述无人机于预设时间内持续降低所述水平速度和所述垂直速度进行紧急迫降。

4.根据权利要求3所述的无人机降落控制系统，其特征在于，所述第三控制单元包括：

第一控制子单元，用于在所述电量报警模块输出所述告警信息但所述第一控制单元未输出所述飞行调整信号时，控制所述水平电机反转使所述水平速度于所述预设时间内降低至0，并控制所述垂直电机于所述预设时间内持续减小所述垂直驱动功率至所述无人机紧急迫降完成；

第二控制子单元，用于在所述电量报警模块输出所述告警信息且所述第一控制单元输出所述飞行调整信号时，控制所述水平电机反转使所述水平速度于所述预设时间内降低至0，并控制所述垂直电机反转或持续增大所述垂直驱动功率使所述垂直速度于所述预设时间内降低至0完成紧急迫降。

5.根据权利要求1所述的无人机降落控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括一第四控制单元，分别连接所述第一控制单元和所述第二控制单元，用于在接收到所述飞行调整信号时，以所述当前世界坐标为y轴正向交点，以所述终点世界坐标为x轴正向交点，以所述终点世界坐标沿y轴对称后的世界坐标作为x轴负向交点，生成一椭圆曲线并将所述椭圆曲线内所述当前世界坐标和所述终点世界坐标之间的曲线部分作为所述无人机的飞行航线；

所述第二控制单元控制所述无人机沿所述飞行航线进行飞行，以降落至所述终点世界坐标对应的目标位置。

6.根据权利要求1所述的无人机降落控制系统，其特征在于，所述第二控制单元包括：

数据处理子单元，用于在接收到所述飞行调整信号时根据所述当前时间和所述任务到达时间处理得到所述剩余时间；

第三控制子单元，连接所述数据处理子单元，用于根据所述剩余时间、当前时刻的所述水平速度和所述第一剩余航程处理得到一第一加速度，并根据所述第一加速度调整所述水平驱动功率以使所述无人机在水平方向上进行匀减速飞行至降落到所述目标位置；

第四控制子单元，连接所述数据处理子单元，用于根据所述剩余时间、当前时刻的所述垂直速度和所述第二剩余航程处理得到一第二加速度和一第三加速度，并根据所述第二加速度和所述第三加速度控制调整所述垂直驱动功率以使所述无人机在垂直方向上依次进行匀加速飞行和匀减速飞行至降落到所述目标位置。