一种无人机转弯方法与流程

本技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机转弯方法。

背景技术：

固定翼无人机具有巡航速度快、续航时间长的特点，被广泛应用于国土资源测绘、警用消防侦察、应急救援等领域。随着固定翼无人机应用范围的不断扩大，其在执行任务时转弯半径大、耗时长、机动灵活性差的缺陷也暴露出来，如何实现固定翼无人机的高效转弯是需要解决的重大问题。

现有技术的固定翼无人机在空中转弯时，主要通过操控飞机的副翼控制横滚倾斜姿态来逐渐改变飞行方向。由于转弯半径与飞行速度的平方成正比，该方法需要较长的转弯半径才能实现，当任务航线与原飞行航线距离小于飞机转弯半径，尤其是飞行器执行任务需要180°转弯时，飞机需要绕行较远的转弯航线，使得转弯的轨迹与目标航线相切时才能够顺利转弯，这种转弯方式增加了无效飞行距离，间接缩短了飞机的续航时间。

现有技术（公开号cn105905295）为申请人研发的垂直起降固定翼无人飞行器，具备垂飞、悬停的功能，为

本技术：
的提出奠定了硬件基础。

技术实现要素：

本申请为解决上述技术问题，提供了一种能快速、直接的转弯方法。

1.一种无人机转弯方法，包括以下步骤：

1）飞机水平飞行，到达需要转弯的任务航点上空；

2）飞机由水平飞行姿态变换为垂直飞行姿态；

3）垂直飞行状态下的飞机，机腹方向发生偏转，机腹方向指向任务航线；

4）飞机飞行姿态由垂直飞行转换成水平方向；

5）飞机沿任务航线继续水平飞行，执行飞行任务。

其中，所述步骤2）水平飞行转换时，两侧螺旋桨联动控制拉力，两侧副翼联动使得飞机机头抬起，两侧螺旋桨转速随着副翼角度变化进行调整，使飞机逐渐由平飞姿态调整至垂直飞行姿态。

更进一步地，所述步骤3）垂飞状态下，两侧副翼差动使得飞机绕轴线旋转，从而使得飞机沿着轴线的进行旋转，当机腹与任务航线方向一致时停止转动，使飞机保持垂飞状态。

本技术有益之处在于，通过转换飞机的飞行姿态来实现机身高效转弯，有效解决了固定翼无人飞行器在转弯过程中无效航程长的问题，节约了转弯时间，在提高飞机机动性的同时，间接提高了飞机的续航能力，解决了飞行器在转弯过程中转弯半径大、机动性差的问题。

附图说明

图1本发明实施例一转弯姿态调整示意图；

图2本发明施例二转弯姿态调整示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步阐述。

本发明提供一种转换飞机的飞行姿态实现无人机转弯方法，飞机升空后按照原飞行航线飞行，而在一些特殊情况下需要进行急转弯时，采用本申请所提供方法。

实施例一

本实施例针对任意情况下的转弯需要，所采用的步骤是包括以下：

1）飞机水平飞行，到达需要转弯的任务航点上空，此时，任务航点即为当前的位置点。

2）飞机由水平飞行姿态变换为垂直飞行姿态，两侧螺旋桨联动控制拉力，两侧副翼联动使得飞机机头抬起，两侧螺旋桨转速调整，两侧副翼调整使飞机逐渐由平飞姿态调整至垂直飞行姿态。

3）垂直飞行状态下的飞机，机腹方向发生偏转，两侧副翼差动使得飞机绕轴线旋转，从而使得飞机沿着机腹轴线的进行转动，当机腹与任务航线方向一致时停止转动，使飞机保持垂飞状态。

4）飞机飞行姿态由垂直飞行转换成水平方向，垂飞状态下，两侧副翼联动，在两侧螺旋桨提供拉力的前提下使飞机俯仰姿态发生变化，实现垂飞转平飞的过程。

5）飞机沿任务航线继续水平飞行，执行飞行任务。

本实施例可以在即时情况下进行转弯动作，由平飞直接转换成垂直飞行状态，之后调整机腹方向再次转换成平飞进行转换，在此方式下原路返航等动作无需绕行即可实现，节省动力，机动性大大提高。

实施例二

当飞机执行测绘或喷洒农药任务等平行间距航线时，目标航线为既定路线

步骤1）飞机水平飞行至需要转弯的任务航点上空，飞机无法实现直接飞行至任务航线，因此，此时任务航线必然与飞机转弯半径相交，此时，飞机仍然以最小转弯半径向着需要执行任务的任务航线延长线处飞行，任务航点即为转弯半径与任务航线延长线交点。

步骤2）当飞机到达任务航点，飞机飞行姿态逐渐转换成垂直飞行状态。

步骤3）飞机在垂直飞行状态下，机腹的指向向任务航线方向偏转，机腹方向与任务航线一致时停止偏转。

步骤4）飞机飞行姿态由垂直飞行转换成水平方向，实现垂直飞行状态转换成平飞，垂飞状态下，两侧副翼联动，在两侧螺旋桨提供拉力的前提下使飞机俯仰姿态发生变化，实现垂飞转平飞的过程。

步骤5）飞机沿任务航线延长线飞行，之后到达任务航线执行飞行任务。

本实施例针对间距较短平行航线等情况的转弯过程进行描述，由于任务航线既定，飞机转弯任务航点的确定与任务航线相关，进行连续小半径转弯，大大节省飞行时间，减少绕行距离，尽量避免无效飞行，增加航程。

实施例三

本实施例中，目标航线发生偏转，如一些追踪跟踪任务，目标运动方向发生变化，与原航线夹角为任意角度，此时目标航线与飞机转弯半径有交点，飞机仍然以最小转弯半径向着需要执行任务的任务航线延长线处飞行，任务航点即为转弯半径与任务航线延长线交点，确定该任务航点之后按照步骤2）继续执行。

值得注意的是,由于飞机动作上连续性，本申请中转弯姿态调整示意图仅仅是用来示意飞机动作变化，并非严格意义上表示飞行位置和状态。

技术特征：

技术总结
本技术涉及无人机技术领域，一种无人机转弯方法，包括以下步骤：飞机水平飞行，到达需要转弯的任务航点上空；飞机由水平飞行姿态变换为垂直飞行姿态；垂直飞行状态下的飞机，机腹方向发生偏转，机腹方向指向任务航线；飞机飞行姿态由垂直飞行转换成水平方向；飞机沿任务航线继续水平飞行，执行飞行任务。本发明通过转换飞机的飞行姿态来实现机身高效转弯，有效解决了固定翼无人飞行器在转弯过程中无效航程长的问题，节约了转弯时间，在提高飞机机动性的同时，间接提高了飞机的续航能力，解决了飞行器在转弯过程中转弯半径大、机动性差的问题。

技术研发人员：毛有斌
受保护的技术使用者：山东翔鸿电子科技有限公司;翔鸿电子科技（深圳）有限公司
技术研发日：2017.07.01
技术公布日：2017.11.03