一种无人机的手抛自动起飞方法与流程

文档序号:13674763阅读:2006来源:国知局
技术领域本发明涉及无人机领域,尤其涉及的是一种无人机的手抛自动起飞方法。

背景技术:
目前固定翼无人机起飞方式主要为飞行员手动控制飞行器起飞,部分固定翼无人机还需要起落架或者弹射装置辅助无人机累计空速。这种方式需要无人机操控手具有很强的操控能力以及经验。尤其对于天气异常的环境下,由于人对外界环境影响无人机飞行状况的判断仅能通过肉眼观测,如果操控手操作失误还有可能损伤无人机甚至对地面人员造成伤害。在起飞辅助装置方面,无论是起落架还是弹射装置,对无人机的结构强度都有严格的要求。如果强度不足,很容易对无人机造成损害。并且起落架需要一条相对较长的滑跑轨道,对起飞场地有特殊要求。而弹射架则需要笨重的弹射设备,便携性相对较差。综上所述,目前固定翼无人机的起飞方式对人员环境场地设备要求很大。因此,现有技术存在缺陷,需要改进。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是:提供一种对飞控手和起飞场地设备无依赖,能保证无人机安全起飞的无人机的手抛自动起飞方法。本发明的技术方案如下:一种无人机的手抛自动起飞方法,包括如下步骤:S1:无人机进入自动起飞逻辑;S2:实时监测无人机的触发动作信号,在监测到无人机的的触发动作信号后继续执行步骤S3;S3:判断无人机姿态角度是否在安全解锁角度内,是则继续步骤S4,否则返回步骤S2;S4:解锁发动机,使发动机以全速转动;S5:操作员向前手抛无人机出手;S6:使无人机以最快速度累计空速,并实时检测无人机的空速是否超过起飞安全空速,是则继续步骤S7,否则重复执行步骤S6;S7:确保无人机的爬升高度和保持无人机沿出手方向飞行;S8:判断无人机的飞行高度是否达到安全高度,是则自动起飞结束,否则重复步骤S7。应用于上述技术方案,所述的手抛自动起飞方法中,步骤S2中,在实时监测无人机的触发动作信号时,是通过检测到向机头晃动无人机的信号作为触发动作信号。应用于各个上述技术方案,所述的手抛自动起飞方法中,步骤S6中,在检测无人机空速未超过起飞安全空速前,通过无人机的飞行系统保持无人机滚转轴水平,通过无人机的俯仰轴保持无人机不会掉高平飞,并保证无人机不会做大机动且高度不会接地的前提下,以最快速度累积空速。应用于各个上述技术方案,所述的手抛自动起飞方法中,步骤S7中,是通过放开目标俯仰角度限制,由纵向控制器计算给出,确保无人机的爬升高度;并且,通过放开目标滚转角度限制,由横侧向控制器计算给出,保持无人机沿出手方向飞行。应用于各个上述技术方案,所述的手抛自动起飞方法中,步骤S7中,保持无人机沿出手方向飞行前,还获取无人机的出手方向,具体为使用解锁发动机GPS位置与出手后相对地面速度达到一定数值后的GPS位置的连线方向,并由横侧向控制器计算给出,保持无人机沿出手方向飞行。采用上述方案,本发明通过在自动起飞时,通过发动机解锁触发条件来手抛无人机起飞,可以降低无人机起飞过程中,对飞控手的依赖与场地设备的依赖。另外,无人机在空速达到安全起飞空速前姿势姿态角度限制,也可以避免飞行器起飞时由于环境影响或人为失误对飞行器的损坏,保证无人机安全起飞。附图说明图1为本发明的流程图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例,对本发明进行详细说明。本实施例提供了一种无人机的手抛自动起飞方法,其中,无人机手抛自动飞起的工作流程如图1所示,其包括步骤如下,首先,通过设置启动,使无人机进入自动起飞逻辑后,无人机会实时监测一个向前晃动无人机的触发动作,即向机头方向晃动无人机的触发动作。当无人机监测到这个动作时,通过设置去判断无人机姿势姿态角度是否在安全解锁角度内,如果无人机姿势姿态角度,即器俯仰角度、滚转角度,超过安全解锁角度,则认为此时解锁发动机属于误解锁,会伤害地面操作人员,无人机飞控系统拒绝解锁指令。如果无人机姿势姿态角度均小于安全解锁角度,则认为此时满足解锁要求,解锁发动机并使发动机以全速转动。地面操作人员可以在发动机全速转动后,向前手抛无人机出手,手抛推送无人机起飞。在空速小于安全起飞空速之前,飞控系统会保持无人机滚转轴水平,俯仰轴保持不会让无人机掉高平飞,保证无人机不会做大机动且高度不会接地的前提下,飞快系统控制无人机以最快速度累积空速。空速累积到安全空速前,横侧向飞行方向控制器和纵向高度速度控制器被锁定限制,当空速累积到安全空速后,检测到空速超过起飞安全空速时,即开启横侧向控制器以控制飞行方向沿出手方向飞行。开启纵向高度速度控制器,以最快速度爬升高度。在上述自动起飞的全部过程中,无人机的偏航阻尼器与侧滑控制器始终处于开启状态。当无人机爬升到安全高度后,通过判断高度达到安全高度后,认为自动起飞完成,结束自动起飞逻辑,开始执行后续逻辑,在判断高度未达到安全高度之前,即保持无人机沿出手方向飞行,并以最快速度继续爬升高度。无人机的安全高度可以根据实际情况进行设置,一般可以设置为一个固定值,此处不做任何限制。无人机在出手方向获取方面,如果使用罗盘会轻松获取飞行器机头指向方向,来定义出手方向。但罗盘在更换使用地点或者长时间未校准的时候,需要重新进行罗盘校准,并且校准方式复杂。所以本实施例自动起飞方式不使用罗盘获取出手方向,而是使用解锁发动机GPS位置与出手后相对地面速度达到一定数值后的GPS位置的连线方向。这种方式出手方向获取简单准确,而且避免了复杂的罗盘校准。以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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