一种无人机仿地飞行控制方法及系统与流程

技术特征：

1.一种无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取无人机相对地面的实时相对高度H；

(2)获取无人机的垂直速度V，所述垂直速度V为以海拔为基准的速度；

(3)将实时相对高度H与垂直速度V进行数据融合滤波，融合后得到伪高度H_f，利用获取的所述伪高度进行无人机高度控制。

2.根据权利要求1所述的无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，所述实时相对高度H获取的步骤如下：

a)采用雷达或超声波获取无人机的测量高度h；

b)采用存储历史数据和求平均值的方式对测量高度进行预处理；

c)通过三轴加速度计获取无人机对象坐标系下的三轴加速度，结合无人机的姿态角信息进行坐标系变换，获得大地参考系下的垂直加速度a；

d)通过互补滤波器将获取的测量高度h与加速度计获取的垂直加速度a进行数据融合滤波，从而获取无人机相对地面的实时相对高度H。

3.根据权利要求2所述的无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，所述步骤d中互补滤波器的融合过程包括：

通过积分算法对垂直加速度a进行积分获得高度信息h₁，

加速度积分公式为：

测量高度h与加速度计获取的高度信息h₁进行融合，从而获取无人机的实时相对高度H，

融合公式为：

4.根据权利要求3所述的无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，根据所述伪高度进行无人机高度控制的方法如下：将H_r、H_f、a和V输送给控制器，控制器控制输出C_s＝f(H_r,H_f,V,a)，其中H_r为高度指令，a为垂直加速度，f(·)为控制函数。

5.根据权利要求1所述的无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中垂直速度V的获取方法为：无人机上的气压计或者GPS所获取的数据信息与加速度计所获取的数据信息进行融合后得到该垂直速度V。

6.根据权利要求1所述的无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，采用互补滤波器进行步骤(3)的数据融合滤波。

7.根据权利要求6所述的无人机仿地飞行控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中垂直速度V进行速度积分得到高度所述互补滤波器融合的方式为伪高度H_f＝(1-β₁)h₂+β₁H，其中β₁为滤波系数。

8.一种无人机仿地飞行控制系统，其特征在于，包括：

测量单元，用以获取无人机相对地面的实时相对高度H；

速度计算单元，用以获取无人机的垂直速度V，所述垂直速度V为以海拔为基准的速度；

融合单元，用以将实时相对高度H与垂直速度V进行数据融合滤波，融合后得到伪高度H_f；

控制输出单元，用以利用获取的所述伪高度进行无人机高度控制。

9.根据权利要求8所述的无人机仿地飞行控制系统，其特征在于，采用互补滤波器进行上述数据融合滤波。