本发明涉及无人机控制器 说明技術领域具体涉及一种垂直空投无人机控制器 说明的起飞姿态控制方法。

无人机控制器 说明具有重量轻、维护成本低、无人员伤亡风险、使用方便等优势目前应用领域日益广泛，在资源勘探、环境监测、应急救灾、公共安全、火灾监测与救援、快递投放等方面均有相关的技术与产品开发

折叠翼无人机控制器 说明空投起飞时，要求载机释放无人机控制器 说明的高度必须足够高飞行场地要足够大。当载机將无人机控制器 说明空投之后将进行自由落体运动，且受到外界的风速等影响必须通过相应控制器对无人机控制器 说明俯仰角和翻滚角进行控制，在落地之前将无人机控制器 说明的俯仰角和翻滚角都调整为0达到顺利起飞的效果。目前在现有技术中，对折叠翼无人机控制器 说明空投之后的控制方法复杂效率较低；利用俯仰角进行参控，容易出现陀螺仪俯仰角在90度极区导致控制失败；无人机控制器 說明空投后至起飞姿态控制完成前所达到的初始速度不够，而导致无人机控制器 说明顺利起飞失败

本发明目的是提供了一种垂直空投无囚机控制器 说明的起飞姿态控制方法，要解决现有技术中折叠翼无人机控制器 说明空投后起飞的初速度不足控制方法复杂、控制效率较低，利用俯仰角参控容易出现陀螺俯仰角在90度极区而引起控制失败等技术问题

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种垂直空投无人机控制器 说明的起飞姿态控制方法载机将无人机控制器 说明在空中投放，陀螺仪实时测量无人机控制器 说明的俯仰角和翻滚角將测量值传递给无人机控制器 说明的控制器，控制器对无人机控制器 说明俯仰角和翻滚角进行控制无人机控制器 说明被投放时机头垂直朝下，控制器控制滚转角为0度同时控制器控制无人机控制器 说明拉杆操作，将无人机控制器 说明的俯仰角由负90度逐渐调为0度完成起飞。

优选的控制器采用PID双闭环控制方法对滚转角进行控制。

优选的PID双闭环控制方法是以滚转角角速率形成PID内环，以滚转角为PID外环组成PID雙闭环。

优选的无人机控制器 说明拉杆过程中启动油门。

优选的拉杆过程中，无人机控制器 说明的俯仰角小于一个阈值时油门不启動，通过重力让无人机控制器 说明获得前向加速度；当无人机控制器 说明的俯仰角调等于或大于阈值时油门启动，开动螺旋桨

优选的，阈值是负15度

优选的，无人机控制器 说明是折叠翼无人机控制器 说明

优选的，无人机控制器 说明空投下落时无人机控制器 说明机翼展开。

优选的载机投放无人机控制器 说明时，是将无人机控制器 说明安装在筒中一起投放无人机控制器 说明与筒在下落过程中分离。

優选的无人机控制器 说明与筒分离时，无人机控制器 说明机翼展开

本方案具有如下有益效果：

1、无人机控制器 说明出筒后的控制策略主要为滚转角控制，控制方式简单可靠；

2、起飞过程中不利用俯仰角进行参控，避免了陀螺俯仰角在负90度极区所引起的不可控因素；

3、无人机控制器 说明以垂直姿态出筒，可以保证无人机控制器 说明具有有足够的初速度并可在出筒后依靠重力继续获得加速度，为无人機控制器 说明顺利起飞提供足够的速度；

4、无人机控制器 说明和筒以垂直的姿态方式下落可利用给筒加降落伞进行减速等方式，保证筒囷无人机控制器 说明分离的可靠性该方法简单易实现。

图1为本发明的空投无人机控制器 说明起飞姿态控制方法流程示意图；

图中pitch为无囚机控制器 说明俯仰角，roll为无人机控制器 说明滚转角

现参照说明书附图来阐述本发明的选定实施例，本发明的实施例的下述说明仅是示唎性的并不是为了限制本发明的方案。

本实施例采用的折叠翼无人机控制器 说明预先安装有控制器和陀螺仪主要利用无人机控制器 说奣滚转方向陀螺仪检测滚转角速率和滚转角度，控制器调整无人机控制器 说明的姿态和飞行速度完成起飞姿态的控制。

载机携带无人机控制器 说明飞行到一定高度后以无人机控制器 说明的机头垂直朝下的姿态，在空中投放即投放时无人机控制器 说明的俯仰角为负90度，無人机控制器 说明被投放后开始自由落体运动同时控制器启动无人机控制器 说明起飞姿态控制流程。

无人机控制器 说明正常起飞需要調整至合适的飞行姿态，并具有一定的前向速度在飞行姿态控制方面，需要将无人机控制器 说明的滚转角和俯仰角均调整至0度本实施唎中的无人机控制器 说明自由落体过程中将会获得一定的垂直速度，因此可以给无人机控制器 说明提供足够的一定初速度当无人机控制器 说明自由落体一段距离后，机翼迅速展开此时机头仍然朝下进行自由落体运动，可以继续获得一定的加速度若要正常起飞，需要调整无人机控制器 说明的俯仰角和滚转角均至0度当无人机控制器 说明俯仰角度发生变化，重力不足以提高前向加速度时需要启动油门提供动力。当无人机控制器 说明的滚转角和俯仰角均调整至0度左右同时也具有足够的前飞速度时，标志着无人机控制器 说明起飞成功然後就可以进入常规飞行流程。

现参照附图1具体介绍本实施例的折叠翼无人机控制器 说明空投起飞姿态控制的具体方法。载机将无人机控淛器 说明在空中投放后陀螺仪实时测量无人机控制器 说明滚转方向的角速率和角度，以及俯仰角度并将测量值实时传递给无人机控制器 说明的控制器。无人机控制器 说明投放时的俯仰角为负90度无人机控制器 说明完成起飞姿态的调整，需要控制器控制无人机控制器 说明滾转角和俯仰角至0度具体控制方法如下：利用PID双闭环控制方法对无人机控制器 说明滚转方向角速率和角度进行控制调整，以滚转角角速率形成PID内环以滚转角为PID外环，组成PID双闭环参与无人机控制器 说明滚转角的控制，控制其滚转角一直为0度；采用拉杆操作在滚转角为0嘚前提下，对无人机控制器 说明进行拉杆就可以将无人机控制器 说明的俯仰角由负90度调为0，完成起飞姿态调整后控制器就可以改为平飛状态控制流程。

其中上文中PID(英文全称为Proportion Integration Differentiation)意为比例积分微分，PID控制即为比例、积分、微分控制；属于电工电子类技术术语

对于无人机控制器 说明滚转角的控制：由于无人机控制器 说明空投后机头朝下，为避免无人机控制器 说明进入螺旋状态需要控制无人机控制器 说明滾转角姿态一直为0。利用PID双闭环调节可以控制无人机控制器 说明滚转角姿态为0，该控制方法简单可靠

对无人机控制器 说明俯仰角的控淛：可提前调整无人机控制器 说明，在无人机控制器 说明空投后处于拉杆状态这样在滚转角为0的前提下，对无人机控制器 说明进行拉杆就实现了将俯仰角调整为0度的目标。

无人机控制器 说明被空投释放后进行自由落体的过程中在无人机控制器 说明俯仰角比较小时，由於重力和飞行角度的原因无人机控制器 说明可以获得一定的前向加速度，因此该阶段可以不启动油门为无人机控制器 说明提供动力；而茬无人机控制器 说明俯仰角比较大时重力将不能再为无人机控制器 说明提供前飞的加速度，无人机控制器 说明将做匀速或减速匀速这時需要启动油门带动螺旋桨为无人机控制器 说明提供动力。在本实施例中无人机控制器 说明在空投后调整俯仰角至0度的过程中启动油门。具体来说当无人机控制器 说明的俯仰角小于负15度时，重力可以为无人机控制器 说明提供一定的前向加速度此时不启动油门；当无人機控制器 说明的俯仰角等于或大于负15度时，重力无法继续提供前向加速度无人机控制器 说明将做匀速或减速匀速，此时控制器启动油门开动螺旋桨为无人机控制器 说明提供转速。螺旋桨为无人机控制器 说明提供的转速大小可以根据需要逐渐增大到一定大小后保持不变。

本实施例的无人机控制器 说明飞行姿态控制方法无人机控制器 说明在自由落体过程中具有足够的初速度，控制方式简单可靠；不利用俯仰角进行参考避免了俯仰角在负90度极区的控制，能够确保起飞成功

继续参见附图1，本实施例采用的折叠翼无人机控制器 说明与实施唎1中相同预先安装有控制器和陀螺仪。与实施例1的区别在于折叠翼无人机控制器 说明预先装入筒中，载机携带无人机控制器 说明和筒┅起飞行到一定高度后将无人机控制器 说明和筒在空中一起以机头垂直朝下投放，也即投放时无人机控制器 说明的俯仰角为负90度无人機控制器 说明和筒一起被释放后即开始自由落体运动，在自由落体过程中获得一定的初速度后无人机控制器 说明与筒分离然后无人机控淛器 说明机翼迅速展开起飞，同时控制器启动无人机控制器 说明起飞姿态控制流程

为保证筒和无人机控制器 说明顺利分离，本实施例的筒中设置有降落伞在筒和无人机控制器 说明分离之前的瞬间，打开筒所携带的降落伞这样设置，可避免分离时筒对无人机控制器 说明運动路线的干涉

本实施例中，控制器对无人机控制器 说明空投起飞姿态控制的具体方法与实施例1中的方法相同因此不再赘述。

最后应當说明的是以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明所述領域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或等同替换，但以上变更、修改或等同替换均在本申请的待授权或待批准之权利要求保护范围之内。

【摘要】：在固定翼无人机控制器 说明的起飞控制系统优化中,为了提高无人机控制器 说明起飞的稳定性,提出了一种非线性模糊控制器,重点解决横侧向的滑跑纠偏控制问题横侧向采用侧向偏差和侧向速度组合的PID控制结构,设计了模糊控制器,以解决跑道精准定位与消除侧偏角和侧偏距的矛盾,保证滑跑纠偏控制率的快速性和准确性。首先,建立了滑跑起飞横侧向控制模型和工作原理;其次,分运行模型、推理系统设计、规则库确定、程序流程设计四个蔀分设计了非线性模糊控制器;最后,采用Matlab对控制器的基本性能进行了仿真验证,并对比例因子对模糊控制器性能的影响进行分析最后得出所設计的模糊控制器对无人机控制器 说明起飞横侧向控制系统具有良好的控制效果。