本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机起降方法。
背景技术：
多旋翼无人机可以垂直起降，操控方便，但是飞行效率差，续航短，固定翼无人机飞行效率高，续航长，但操作要求较高，对起降场地要求严格。混合翼或倾转旋翼无人机将多旋翼和固定翼简单的组合，以固定翼形式飞行时仍需携带沉重的部分多旋翼动力，相对来说效率不高，也不够灵活。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种无人机起降方法，以解决现有技术中存在的无人机飞行性能较差的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的无人机起降方法，其中：无人机为组合体式无人机，所述组合体式无人机由固定翼无人机和多旋翼无人机组合而成，所述组合体式无人机垂直起降并在空中进行分离、组合，具体起降方法包括如下步骤：
步骤一：设定组合体式无人机飞行参数；
步骤二：设定固定翼无人机飞行参数；
步骤三：设定多旋翼无人机飞行参数；
步骤四：设定组合体式无人机的状态切换参数值；
步骤五：设定数据链通信参数，实时获取无人机的运动状态信息；包括：固定翼无人机与多旋翼无人机间通讯速率、固定翼无人机与地面控制站间通讯速率、多旋翼无人机与地面站间通讯速率，其中地面控制站基于无人机的运动状态信息生成不同的控制指令分别上传至两部分无人机；
步骤六：基于不同的控制指令，组合体式无人机分别执行组合体式无人机垂直起降飞行、固定翼无人机和多旋翼无人机空中组合或分离、固定翼无人机和多旋翼无人机分别飞行的飞行状态。
在上述技术方案中，优选的，所述组合体式无人机飞行参数包括：最大平飞速度vmax、最大垂直爬升率vup、最大垂直下降率vdn、分离速度vop、组合成功速度vsc。
在上述技术方案中，优选的，所述固定翼无人机飞行参数包括：最大平飞速度vpmax、失速速度vpms、最大垂直爬升率vpup、最大垂直下降率vpdn、尝试组合速度vpam、组合前后加速度vpad。
在上述技术方案中，优选的，所述多旋翼无人机飞行参数包括：最大平飞速度vqmax、最大垂直爬升率vqup、最大垂直下降率vqdn、分离速度vqop、尝试组合速度vqam、组合成功加速度vqad。
在上述技术方案中，优选的，所述状态切换参数值包括：尝试组合距离sam、尝试组合次数cot、最大尝试组合次数p、无人机失速速度vpms、高度h，精度阈值err。
在上述技术方案中，优选的，具体控制指令如下：
指令1：组合体式无人机解锁启动，多旋翼无人机电机工作，承载整个组合体式无人机垂直向上飞行；
指令2：多旋翼无人机和固定翼无人机动力同时工作，促使整个组合体式无人机在水平方向做加速飞行；
指令3：驱动锁止结构解锁，从而使固定翼无人机与多旋翼无人机分离，组合体式无人机分离成多旋翼无人机和固定翼无人机两部分；
指令4：固定翼无人机继续飞行；
指令5：多旋翼无人机返航休眠；
指令6：多旋翼无人机起飞；
指令7：固定翼无人机绕小航线循环飞行；
指令8：多旋翼无人机沿固定翼无人机飞行路线自动跟随飞行；
指令9：多旋翼无人机与固定翼无人机进行软对接；
指令10：多旋翼无人机与固定翼无人机进行硬连接；
指令11：固定翼无人机动力关闭，多旋翼动力承载整个组合体式无人机垂直降落并休眠；
指令12：固定翼滑翔迫降。
在上述技术方案中，优选的，
当组合体式无人机启动时，执行指令1；
当组合体式无人机高度≥h且无人机飞行速度＜vpms时，执行指令2；
当组合体式无人机高度≥h且无人机飞行速度≥vpms时，执行指令3，随后组合体式无人机分成固定翼无人机和多旋翼无人机两部分，其中固定翼无人机执行指令4，多旋翼无人机执行指令5；
固定翼无人机返航后，当固定翼无人机飞行速度≤vpms时，执行指令6、指令7；
待固定翼无人机和多旋翼无人机距离≤sam时，执行指令8；
固定翼无人机和多旋翼无人机速度达到vpam时，执行指令9；
指令9执行成功后，执行指令10；
指令9执行失败后，所述固定翼无人机重复执行指令7，多旋翼无人机重复执行指令8，待达到指令9触发条件后执行指令9，直至尝试组合次数cot＞最大尝试组合次数p时，放弃执行指令9，固定翼无人机执行指令12，多旋翼无人机执行指令5；
在整个飞行过程中固定翼无人机、和多旋翼无人机和地面工作台之间均通过无线数传通讯，彼此间数据通过无线数传实时共享。
在上述技术方案中，优选的，所述固定翼无人机和所述多旋翼无人机在尝试组合过程中，先进行软接触，在达到精度阈值err要求后再进行硬连接。
在上述技术方案中，优选的，所述软接触包括机械约束、电磁约束等。
在上述技术方案中，优选的，所述硬连接包括机械锁止结构和电磁锁止结构。
本发明通过将固定翼无人机和多旋翼无人机结合起来，利用多旋翼无人机实现垂直起降的，组合体起飞到一定高度后进行加速飞行，当达到固定翼飞行条件时组合体式无人机分离，固定翼无人机继续执行飞行任务，而多旋翼无人机独自返航。当固定翼无人机做完任务后返回起飞点上空时，多旋翼无人机再次起飞并且在天上和固定翼无人机再次组合，形成组合体式无人机后将固定翼无人机带回；利用这个技术，固定翼无人机既实现了垂直起飞和降落，又减轻了飞行负担，最大可能性的结合了两者的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明无人机起降方法中无人机飞行过程流程图；
图2是本发明无人机起降方法中无人机的控制方法流程图；
图3是本发明无人机起降方法中组合体式无人机起飞并空中分离示意图；
图4是本发明无人机起降方法中组合体式无人机空中组合并降落示意图；
图5是本发明无人机起降方法中组合体式无人机组合失败后降落示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
附图1是本发明无人机起降方法中无人机飞行过程流程图。从图中可以看出无人机的飞行过程。
附图2是本发明无人机起降方法中无人机的控制方法流程图。从图中可以看出控制无人机飞行动作的控制流程。
附图3是本发明无人机起降方法中组合体式无人机起飞并空中分离示意图。从图中可以看出组合体式无人机起飞并在空中分离的过程。
附图4是本发明无人机起降方法中组合体式无人机空中组合并降落示意图。从图中可以看出组合体式无人机在空中组合并降落的过程。
附图5是本发明无人机起降方法中组合体式无人机组合失败后降落示意图。从图中可以看出组合体式无人机在空中组合失败后的降落方式。
本发明提供的无人机起降方法，其中：无人机为组合体式无人机，所述组合体式无人机由固定翼无人机和多旋翼无人机组合而成，所述组合体式无人机垂直起降并在空中进行分离、组合，具体起降方法包括如下步骤：
步骤一：设定组合体式无人机飞行参数；
步骤二：设定固定翼无人机飞行参数；
步骤三：设定多旋翼无人机飞行参数；
步骤四：设定组合体式无人机的状态切换参数值；
步骤五：设定数据链通信参数，实时获取无人机的运动状态信息；包括：固定翼无人机与多旋翼无人机间通讯速率、固定翼无人机与地面控制站间通讯速率、多旋翼无人机与地面站间通讯速率，其中地面控制站基于无人机的运动状态信息生成不同的控制指令分别上传至两部分无人机；
步骤六：基于不同的控制指令，组合体式无人机分别执行组合体式无人机垂直起降飞行、固定翼无人机和多旋翼无人机空中组合或分离、固定翼无人机和多旋翼无人机分别飞行的飞行状态。
本发明通过将固定翼无人机和多旋翼无人机可拆卸连接起来，形成组合体式无人机，该组合体式无人机可以实现垂直起降，并能在空中飞行过程中实现固定翼无人机和多旋翼无人机的分离与组合，从而使固定翼无人机在执行飞行任务时可以更大限度的减轻飞行负担，提高飞行效率。
作为可选地实施方式，所述组合体式无人机飞行参数包括：最大平飞速度vmax、最大垂直爬升率vup、最大垂直下降率vdn、分离速度vop、组合成功速度vsc。
作为可选地实施方式，所述固定翼无人机飞行参数包括：最大平飞速度vpmax、失速速度vpms、最大垂直爬升率vpup、最大垂直下降率vpdn、尝试组合速度vpam、组合前后加速度vpad。
作为可选地实施方式，所述多旋翼无人机飞行参数包括：最大平飞速度vqmax、最大垂直爬升率vqup、最大垂直下降率vqdn、分离速度vqop、尝试组合速度vqam、组合成功加速度vqad。
作为可选地实施方式，所述状态切换参数值包括：尝试组合距离sam、尝试组合次数cot、最大尝试组合次数p、固定翼无人机失速速度vpms、高度h，精度阈值err。
作为可选地实施方式，具体控制指令如下：
指令1：组合体式无人机解锁启动，多旋翼无人机电机工作，承载整个组合体式无人机垂直向上飞行；
指令2：多旋翼无人机和固定翼无人机动力同时工作，促使整个组合体式无人机在水平方向做加速飞行；
指令3：驱动锁止结构解锁，从而使固定翼无人机与多旋翼无人机分离，组合体式无人机分离成多旋翼无人机和固定翼无人机两部分；
指令4：固定翼无人机继续飞行；
指令5：多旋翼无人机返航休眠；
指令6：多旋翼无人机起飞；
指令7：固定翼无人机绕小航线循环飞行；
指令8：多旋翼无人机沿固定翼无人机飞行路线自动跟随飞行；
指令9：多旋翼无人机与固定翼无人机进行软对接；
指令10：多旋翼无人机与固定翼无人机进行硬连接；
指令11：固定翼无人机动力关闭，多旋翼动力承载整个组合体式无人机垂直降落并休眠；
指令12：固定翼滑翔迫降。
作为可选地实施方式，当组合体式无人机启动时，执行指令1；
当组合体式无人机高度≥h且组合体无人机飞行速度＜vpms时，执行指令2；
当组合体式无人机高度≥h且组合体无人机飞行速度≥vpms时，执行指令3，随后组合体式无人机分成固定翼无人机和多旋翼无人机两部分，其中固定翼无人机执行指令4，多旋翼无人机执行指令5；
固定翼无人机返航后，当固定翼无人机飞行速度≤vpms时，执行指令6、指令7；
待固定翼无人机和多旋翼无人机距离≤sam时，执行指令8；
固定翼无人机和多旋翼无人机速度达到vpam时，执行指令9；
指令9执行成功后，执行指令10；
指令9执行失败后，所述固定翼无人机重复执行指令7，多旋翼无人机重复执行指令8，待达到指令9触发条件后执行指令9，直至尝试组合次数cot＞最大尝试组合次数p时，放弃执行指令9，固定翼无人机执行指令12，多旋翼无人机执行指令5；
在整个飞行过程中固定翼无人机、和多旋翼无人机和地面工作台之间均通过无线数传通讯，彼此间数据通过无线数传实时共享。
作为可选地实施方式，所述固定翼无人机和所述多旋翼无人机在尝试组合过程中，先进行软接触，在达到精度阈值err要求后再进行硬连接。
通过固定翼无人机和多旋翼无人机与地面控制站之间相互通讯，地面控制站根据固定翼无人机和多旋翼无人机分别反馈的飞行状态数据调整飞行指令，当固定翼无人机和多旋翼无人机达到状态切换参数值时，地面控制站分别向两个飞行器发送相关飞行指令。
作为可选地实施方式，所述软接触包括机械约束和电磁约束。
其中，多旋翼无人机上设有机械爪，固定翼无人机上设有与机械爪可拆卸连接的柄，通过机械爪与柄相互配合实现机械约束；不限于此，也可以在多旋翼无人机和固定翼无人机上分别安装电磁铁，通过控制电磁铁的磁性有无实现固定翼无人机和多旋翼无人机的电磁约束连接。
作为可选地实施方式，所述硬连接包括机械锁止结构和电磁锁止结构。
无人机的具体飞行过程如下：多旋翼无人机和固定翼无人机可拆卸连接形成组合体无人机，多旋翼无人机和固定翼无人机之间通过无线技术进行数据传输连接，同时多旋翼无人机和固定翼无人机又能分别和地面控制台通过无线技术建立数据通讯；起飞时多旋翼无人机电机工作，带动组合体式无人机垂直起飞到高度h；随后固定翼无人机电机启动，多旋翼无人机和固定翼无人机电机同时工作，组合体式无人机开始在水平方向上加速飞行；当组合体式无人机水平飞行速度达到vpms后，触发分离指令，组合体式无人机分离成固定翼无人机和多旋翼无人机两部分，这两部分由地面控制台控制分别独立飞行，固定翼无人机执行飞行任务，多旋翼无人机返回地面；当固定翼无人机完成飞行任务返回到起飞点上空时触发相关指令，多旋翼无人机再次起飞，固定翼无人机和多旋翼无人机在空中实现软接触，之后进行硬连接，形成组合体式无人机；随后固定翼无人机电机关闭，多旋翼无人机电机带动组合体式无人机垂直降落。
其中：固定翼无人机和多旋翼无人机均采用rtk技术实现精准的gps定位，两者之间位置数据互相实时共享，以便两者结合时能够能好的确定相互位置关系；软接触时，多旋翼机身上的柔性部分伸出，柔性部分碰触到固定翼无人机后会钩住，接着柔性部分收缩将两者拉的更接近后锁止机构锁死，形成组合体。
本发明中固定翼无人机、多旋翼无人机和地面控制台之间的通讯方式也可以是光通讯、声通讯或脉冲通讯。
本发明中固定翼无人机、多旋翼无人机之间的位置既可以是基于gps的绝对位置也可以是基于差分技术的相对位置
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。