本发明涉及一种无人机的保护方法,应用于无人机飞行控制、导航、安全控制领域。
背景技术:
一般无人机任务飞行时,通过人工观测无人机姿态、高度信息,若姿态超限、高度掉高,则人工指令回收,其优点是设计简单,同时其缺点也是非常明显,其缺点为对操作人员的技术能力、反应速度有较强的依赖性,观测或操作不及时飞机坠毁,损失严重,造成巨大的经济损失,因此不能满足日益复杂的空中飞行任务。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种无人机的保护方法针对姿态超限、高度突变的保护方法,该方法能自动检测无人机当前飞行姿态和高度误差,并与设定阈值进行对比,根据对比结果围决定采取报警或者自动回收动作,该保护方法环境适应性强、安全可靠。
为了解决以上技术问题,本发明提供一种无人机的保护方法,该保护方法自动判断当前的姿态值和高度误差值是否超出设定阈值,并对超出阈值的情况进行告警或自动回收动作,具体包括以下几个步骤:
(1)在无人机任务飞行前通过遥测软件向靶机遥调上传设定阈值数据,具体为:俯仰姿态阈值θ、俯仰角超限时间阈值t1、滚转姿态阈值γ、滚转姿态超限时间阈值t2、高度误差阈值h及高度误差超限时间阈值t3;
(2)无人机任务飞行时,通过遥测软件下载实时监测记录无人机俯仰角、滚转角、高度误差值,并与步骤(1)中的设定阈值分别进行对比,是否一致,确认一致无误后开始任务飞行;
(3)当步骤(2)中监测的俯仰角超过俯仰姿态阈值θ时,通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,当超限持续时间超过俯仰角超限时间阈值t1,则进入自动回收;
(4)当步骤(2)中监测的滚转角超过滚转姿态阈值γ,则通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,如超限持续时间超过滚转姿态超限时间阈值t2,则进入自动回收;
(5)当步骤(2)中监测的高度误差值超过高度误差阈值h,则通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,如超限持续时间超过高度误差超限时间阈值t3,则进入自动回收。
本发明进一步限定的技术方案为:
前述无人机的保护方法中,自动回收动作依次包含平飞-发动机停车-开伞三个子动作,三个动作之间间隔完成。
前述无人机的保护方法中,步骤(2)中高度误差值为定高飞行条件下的高度当前值和设定值之间的差值。
前述无人机的保护方法中,该保护方法先监测到的先处理,无人机发动机停车后不再处理姿态超限和高度误差超限这两类故障。
本发明的有益效果是:
本发明采用飞控计算机自动监测无人机姿态、高度值误差,并对超限情况采取自动报警或自动回收措施,有效提高了无人机在故障情况下的安全能力。
附图说明
图1为本发明实施例无人机的保护方法的流程框架图;
图2为图1具体的算法流程图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明:
本发明中的遥调上传是遥测软件的的一部分,是一般的公知常用软件,该遥测软件有一设定栏可以设置俯仰角、滚转角、高度差的边界值,遥测软件底部的界面包括若干状态栏,其中就包括姿态超限、高度差超限告警指示灯,遥测软件上还有遥测数据显示栏及遥测曲线显示栏,遥测软件全程监控无人机状态值。
本发明无人定翼机的保护方法中,俯仰角告警值、滚转角告警值、高度差告警值根据不同机型、不通任务来确定并录入遥测软件中。
实施例1
本实施例提供的一种无人机的保护方法,结构如图1-2所示,该保护方法自动判断当前的姿态值和高度误差值是否超出设定阈值,并对超出阈值的情况进行告警或自动回收动作,具体包括以下几个步骤:
(1)在无人机任务飞行前通过遥测软件向靶机遥调上传设定阈值数据,具体为:俯仰姿态阈值θ、俯仰角超限时间阈值t1、滚转姿态阈值γ、滚转姿态超限时间阈值t2、高度误差阈值h及高度误差超限时间阈值t3;
(2)无人机任务飞行时,通过遥测软件下载实时监测记录无人机俯仰角、滚转角、高度误差值,并与步骤(1)中的设定阈值分别进行对比,是否一致,确认一致无误后开始任务飞行;
高度误差值为定高飞行条件下的高度当前值和设定值之间的差值;
(3)当步骤(2)中监测的俯仰角超过俯仰姿态阈值θ时,通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,当超限持续时间超过俯仰角超限时间阈值t1,则进入自动回收;
(4)当步骤(2)中监测的滚转角超过滚转姿态阈值γ,则通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,如超限持续时间超过滚转姿态超限时间阈值t2,则进入自动回收;
(5)当步骤(2)中监测的高度误差值超过高度误差阈值h,则通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,如超限持续时间超过高度误差超限时间阈值t3,则进入自动回收。
在本实施例中,自动回收动作依次包含平飞-发动机停车-开伞三个子动作,三个动作之间间隔完成。
本申请的保护方法先监测到的先处理,无人机发动机停车后不再处理姿态超限和高度误差超限这两类故障。
实施例2
本实施例提供一种无人机的保护方法,该保护方法自动判断当前的姿态值和高度误差值是否超出设定阈值,并对超出阈值的情况进行告警或自动回收动作,具体包括以下几个步骤:
(1)在无人机任务飞行前通过遥测软件向靶机遥调上传设定阈值数据,具体为:俯仰姿态阈值θ为50°、俯仰角超限时间阈值t1为0.5s、滚转姿态阈值γ为75°、滚转姿态超限时间阈值t2我0.5s、高度误差阈值h为200m及高度误差超限时间阈值t为0.5s;
(2)无人机任务飞行时,通过遥测软件下载实时监测记录无人机俯仰角、滚转角、高度误差值,并与步骤(1)中的设定阈值分别进行对比,是否一致,确认一致无误后开始任务飞行;
高度误差值为定高飞行条件下的高度当前值和设定值之间的差值;
(3)当步骤(2)中监测的俯仰角超过俯仰姿态阈值θ50°时,通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,当超限持续时间超过俯仰角超限时间阈值t10.5s,则进入自动回收;
(4)当步骤(2)中监测的滚转角超过滚转姿态阈值γ75°,则通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,如超限持续时间超过滚转姿态超限时间阈值t20.5s,则进入自动回收;
(5)当步骤(2)中监测的高度误差值超过高度误差阈值h200m,则通过遥测软件向操作人员告警,并对超限持续时间计时,如超限持续时间超过高度误差超限时间阈值t30.5s,则进入自动回收。
在本实施例中,自动回收动作依次包含平飞-发动机停车-开伞三个子动作,三个动作之间依次间隔2s、3s。
该型无人机批量采用上述保护方法,并通过了大量飞行验证,并在总计超1000架次飞行过程中出现的3次姿态超限和高度误差超限故障均进行了自动告警或自动回收动作,有效提高了该型无人机的安全性,以及故障条件下的生存能力。
本申请的保护方法没有优先级之分,先监测到的先处理,无人机发动机停车后不再处理姿态超限和高度误差超限这两类故障。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。