CN102298389A - 无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制*** - Google Patents
无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN102298389A CN102298389A CN2011101550132A CN201110155013A CN102298389A CN 102298389 A CN102298389 A CN 102298389A CN 2011101550132 A CN2011101550132 A CN 2011101550132A CN 201110155013 A CN201110155013 A CN 201110155013A CN 102298389 A CN102298389 A CN 102298389A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control
- unmanned plane
- land station
- flight
- steering wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 claims description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 6
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制***属于无人机技术领域,其特征在于,含有:无人机控制部和地面站控制部;其中,无人机控制部,含有:机载传感器组、飞行控制计算机、舵机适配器、舵机组、下行数据链路发射机和上行数据链路接收机;地面站控制部,含有:地面站、下行数据链路接收机、上行数据链路发射机、起降平台和起降平台传感器组;在无人机起飞和降落阶段,飞行控制计算机利用下行数据链路,将飞行数据发送给地面站;地面站根据无人机与起降平台的相对运动关系,持续计算无人机操纵指令,并通过上行数据链路操纵无人机,使之在地面站的全权控制下完成起飞和降落。本发明可提高无人机在起飞和降落阶段的安全性,并扩展其应用场合。
Description
技术领域
本发明是用于控制无人机自动起飞和降落的装置,能够全自动地引导并操纵无人机在复杂环境下的起飞和降落。主要应用在航空航天、无人机和机器人等技术领域。
背景技术
无人机的起飞和降落是坠机事故的高发阶段,而当无人机在复杂环境下(如狭小地带或运动平台)起飞和降落时,事故发生率更高。无人机的自动起飞和降落通常只能在诸如宽阔平整场地等良好着陆条件下完成,而在复杂环境下多以遥控方式为主。此外,无人机在军舰和车辆等移动起降平台上着陆时,由于起降平台的姿态、位置和速度不断变化,无人机需要迅速、准确地调整自身姿态以保持与移动起降平台的同步运动,其降落过程甚为困难和危险。因此以往的无人机起飞和着陆方式危险性高、适用场合少,难以满足目前的无人机应用需求。
本发明利用地面站实时对比无人机和起降平台的相对运动,持续计算出控制指令并直接全权控制无人机的飞行,使无人机可以在复杂环境下自动、安全地起飞和降落。与传统的无人机起飞和降落方法相比,本发明的优点是全自动起降、安全性高和适应范围广泛。不但可使无人机在复杂地面(如高楼之间)按照地面站的指示实时修正航线,及时规避障碍物并安全起飞或降落;而且可使无人机实时、迅速地跟随起降平台的运动(如行进中的军舰、车辆等),完成在移动起降平台上的起飞和降落。本发明可显著提高无人机在复杂环境下起飞和降落的飞行安全性,并可扩展无人机的装备适用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于无人机在复杂环境下自主起飞和降落的***。
本发明的特征在于,含有:无人机控制部和地面站控制部,其中:
无人机控制部,含有:机载传感器组、飞行控制计算机、舵机适配器、舵机组、下行数据链路发射机和上行数据链路接收机,其中:
机载传感器组,集成有:3轴角速率陀螺仪、3轴线加速度计、3轴磁力计、超声波高度计以及GPS接收机,以实时测量无人机的空间坐标、3轴角速度、3轴线加速度、3轴欧拉角和超声波相对高度,表示成飞行数据并发送给飞行控制计算机:
γA=[xA(t),yA(t),zA(t)]T为无人机的空间坐标,
∏A=[pA(t),qA(t),rA(t)]T为无人机的3轴角速度,
ΛA=[uA(t),vA(t),wA(t)]T为无人机的3轴线速度,
ΞA=[φA(t),θA(t),ψA(t)]T为无人机的3轴欧拉角,
Δh为超声波相对高度;
飞行控制计算机,设有:所述机载传感器组输出的飞行数据信号输入端、向下行数据链路发射机发送飞行数据ηA(t)的输出端,以及根据预先设定的飞行轨迹和飞行控制算法生成的飞控舵机指令δ飞控(t)=[δ飞控1(t),δ飞控2(t),L,δ飞控n(t)]T,n为舵机数,其中:
期望的飞行轨迹表示为ГC=[xC(t),yC(t),zC(t)]T,其中,xC(t),yC(t),zC(t)为设定的空间坐标,t=1,2,....,L,L为设定的飞行时间长度,单位为秒;
飞控指令δ飞控i(t)的表达式为:
舵机适配器,由PIC单片机构成,设有:
舵机控制指令信号输入端,接收来自所述飞行控制计算机的飞控指令δ飞控(t)=[δ飞控1(t),δ飞控2(t),L,δ飞控n(t)]T,取值范围为[-100,100],i∈[1,n];
地面站指令输入端,接收来自所述上行数据链路接收机的地面站指令δ地面站(t)=[δ地面站1(t),δ地面站2(t),L,δ地面站n(t)]T,取值范围为[-100,100],i∈[1,n];
所述飞控指令δ飞控(t)和地面站指令δ地面站(t)都采用RS232串行信号格式,其中飞控指令δ飞控(t)的帧头定义为DB9033,地面站指令δ地面站(t)的帧头定义为DB9053,并将地面站指令δ地面站(t)的优先级设定为高于飞控指令δ飞控(t)的优先级;
所述舵机适配器只把当前所收到优先级最高的指令信号转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制舵机组的n路舵机根据当前最高优先级指令所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转;所述舵机适配器通过检测所收到指令的帧头以识别飞控指令δ飞控(t)和地面站指令δ地面站(t);
下行数据链路发射机,设有飞行数据接收端,接收来自所述飞行控制计算机输出的飞行数据ηA(t),并随即向下行数据链路接收机发送飞行数据ηA(t);
地面站控制部,含有:地面站、下行数据链路接收机、上行数据链路发射机、起降平台和起降平台传感器组,其中:
起降平台,固定有地面站、起降平台传感器组、下行数据链路接收机和上行数据链路发射机,其中:
起降平台传感器组,集成有所述3轴角速率陀螺仪、3轴线加速度计、3轴磁力计,以及GPS接收机,以实时测量起降平台的空间坐标、3轴角速度、3轴线加速度和3轴欧拉角,表示成起降平台的运动数据并发送给地面站:
γG=[xG(t),yG(t),zG(t)]T为起降平台的空间坐标,
∏G=[pG(t),qG(t),rG(t)]T为起降平台的3轴角速度,
ΛG=[uG(t),vG(t),wG(t)]T为起降平台的3轴线速度,
ΞG=[φG(t),θG(t),ψG(t)]T为起降平台的3轴欧拉角;
h0为起降平台的相对高度,设定为0;
地面站,是一台PC机,通过所述下行数据链路接收机接收来自无人机所述下行数据链路发射机发送的飞行数据ηA(t),并通过所述上行数据链路发射机向无人机发送地面站实时计算出的地面站指令δ地面站(t);
在正常飞行状态下,由飞行控制计算机控制无人机的飞行,所述地面站通过对比无人机与起降平台的相对位置而判断无人机的飞行状态:
其中,D是预先设定的地面站控制范围:当无人机在D之外飞行时,认为是正常飞行状态;当无人机在D之内飞行时,认为是起飞/降落状态;D为设定值,取100米;
所述飞行控制计算机根据来自所述机载传感器组的飞行数据ηA(t),根据预设的飞行控制算法生成飞控指令δ飞控(t),并以帧头为DB9033的串行信号发送给所述舵机适配器;所述舵机适配器把所述飞控指令δ飞控(t)转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制舵机组的n路舵机根据δ飞控(t)所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转,以操纵无人机按照预定的飞行轨迹ГC飞行;
在起飞/降落状态下,由地面站全权接管控制无人机的飞行,并由下式判断无人机当前状态是准备起飞或准备着陆:
其中,当地面站检测到无人机在D之内飞行时,确认无人机进入起飞/降落状态;地面站通过预先设定的状态判断阈值d进一步判断飞行意图:当无人机进入起飞/降落状态时与起降平台距离大于d,则认为是准备着陆状态;反之,则认为是准备起飞状态;d为设定值,取10米;
然后,所述地面站根据无人机的飞行数据ηA(t)和起降平台的运动数据ηG(t),以及当前的准备起飞或准备降落状态,实时计算出帧头为DB9053的地面站指令δ地面站(t),并通过上行数据链路发射机发送给无人机上的上行数据链路接收机;地面站指令δ地面站(t)的表达式为:
所述上行数据链路接收机将收到的地面站指令δ地面站(t)发送给舵机适配器;由于地面站指令δ地面站(t)的优先级高于飞控指令δ飞控(t)的优先级,因此当舵机适配器检测到帧头为DB9053的地面站指令δ地面站(t)后,立即改为将地面站指令δ地面站(t)转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制舵机组的n路舵机根据δ地面站(t)所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转,故此时无人机的起飞或降落完全由地面站控制;无人机在地面站实时操纵下不断修正自身飞行状态,逐渐远离或靠近起降平台,最终完成在起降平台上自动起飞或降落;而当无人机飞出地面站控制范围D后,地面站停止发送地面站指令δ地面站(t),所述舵机适配器改为将飞行控制计算机的飞控指令δ飞控(t)转化为舵机组的n路舵机PWM脉宽调制信号,使无人机自动切换到飞行控制计算机的控制之下,从而实现地面站对无人机在起降/降落阶段全权接管控制。本发明的优点在于:无人机可实现全自动起降、安全性高、适应范围广。不但可使无人机在复杂地面(如高楼之间)按照地面站的指示实时修正航线,及时规避障碍物并安全起飞或降落;而且可使无人机实时、迅速地跟随移动起降平台的运动(如行进中的军舰、车辆等),完成在移动平台上的起飞和降落;本发明可显著提高无人机在复杂环境下起飞和降落的飞行安全性,并有效扩展无人机的装备适用范围。
附图说明
图1是无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制***的原理图。
图1中,1.无人机,2.机载传感器组,3.飞行控制计算机,4.舵机适配器,5.舵机组,6.下行数据链路发射机,7.下行数据链路接收机,8.地面站,9.上行数据链路发射机,10.上行数据链路接收机,11.起降平台,12.起降平台传感器组。
具体实施方式
无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制***用于控制无人机1在起降平台11完成全自动起飞和降落,整个***由无人机控制部和地面站控制部组成,其中:
无人机控制部,含有:机载传感器组2、飞行控制计算机3、舵机适配器4、舵机组5、下行数据链路发射机6和上行数据链路接收机7,其中:
机载传感器组2,集成有:3轴角速率陀螺仪、3轴线加速度计、3轴磁力计、超声波高度计以及GPS接收机,以实时测量无人机1的空间坐标、3轴角速度、3轴线加速度、3轴欧拉角和超声波相对高度,表示成飞行数据并发送给飞行控制计算机3:
γA=[xA(t),yA(t),zA(t)]T为无人机1的空间坐标,
∏A=[pA(t),qA(t),rA(t)]T为无人机1的3轴角速度,
ΛA=[uA(t),vA(t),wA(t)]T为无人机1的3轴线速度,
ΞA=[φA(t),θA(t),ψA(t)]T为无人机1的3轴欧拉角,
Δh为超声波相对高度;
飞行控制计算机3,设有:所述机载传感器组2输出的飞行数据信号输入端、向下行数据链路发射机6发送飞行数据ηA(t)的输出端,以及根据预先设定的飞行轨迹和飞行控制算法生成的飞控舵机指令δ飞控(t)=[δ飞控1(t),δ飞控2(t),L,δ飞控n(t)]T,n为舵机数,其中:
设定的飞行轨迹表示为ГC=[xC(t),yC(t),zC(t)]T,其中,xC(t),yC(t),zC(t)为设定的空间坐标,t=1,2,....,L,L为设定的飞行时间长度,单位为秒;
飞控指令δ飞控i(t)的表达式为:
舵机适配器4,由PIC单片机构成,设有:
舵机控制指令信号输入端,接收来自所述飞行控制计算机3的飞控指令δ飞控(t)=[δ飞控1(t),δ飞控2(t),L,δ飞控n(t)]T,取值范围为[-100,100],i∈[1,n];
地面站指令输入端,接收来自所述上行数据链路接收机10的地面站指令δ地面站(t)=[δ地面站1(t),δ地面站2(t),L,δ地面站n(t)]T,取值范围为[-100,100],i∈[1,n];
所述飞控指令δ飞控(t)和地面站指令δ地面站(t)都采用RS232串行信号格式,其中飞控指令δ飞控(t)的帧头定义为DB9033,地面站指令δ地面站(t)的帧头定义为DB9053,并将地面站指令δ地面站(t)的优先级设定为高于飞控指令δ飞控(t)的优先级;
所述舵机适配器4只把当前所收到优先级最高的指令信号转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制舵机组5的n路舵机根据当前最高优先级指令所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转;所述舵机适配器4通过检测所收到指令的帧头以识别飞控指令δ飞控(t)和地面站指令δ地面站(t);
下行数据链路发射机,设有飞行数据接收端,接收来自所述飞行控制计算机输出的飞行数据ηA(t),并随即向下行数据链路接收机发送飞行数据ηA(t);
地面站控制部,含有:地面站8、下行数据链路接收机7、上行数据链路发射机9、起降平台11和起降平台传感器组12,其中:
起降平台,固定有地面站、起降平台传感器组、下行数据链路接收机和上行数据链路发射机,其中:
起降平台传感器组12,集成有所述3轴角速率陀螺仪、3轴线加速度计、3轴磁力计,以及GPS接收机,以实时测量起降平台11的空间坐标、3轴角速度、3轴线加速度和3轴欧拉角,表示成起降平台11的运动数据并发送给地面站8:
γG=[xG(t),yG(t),zG(t)]T为起降平台11的空间坐标,
∏G=[pG(t),qG(t),rG(t)]T为起降平台11的3轴角速度,
ΛG=[uG(t),vG(t),wG(t)]T为起降平台11的3轴线速度,
ΞG=[φG(t),θG(t),ψG(t)]T为起降平台11的3轴欧拉角;
h0为起降平台的相对高度,设定为0;
地面站8,是一台PC机,通过所述下行数据链路接收机7接收来自无人机1所述下行数据链路发射机6发送的飞行数据ηA(t),并通过所述上行数据链路发射机9向无人机1发送地面站8实时计算出的地面站指令δ地面站(t);
在正常飞行状态下,由飞行控制计算机3控制无人机1的飞行,所述地面站8通过对比无人机1与起降平台11的相对位置而判断无人机1的飞行状态:
其中,D是预先设定的地面站控制范围:当无人机1在D之外飞行时,认为是正常飞行状态;当无人机1在D之内飞行时,认为是起飞/降落状态;D为设定值,取100米;
所述飞行控制计算机3根据来自所述机载传感器组2的飞行数据ηA(t),根据预设的飞行控制算法生成飞控指令δ飞控(t),并以帧头为DB9033的串行信号发送给所述舵机适配器4;所述舵机适配器4把所述飞控指令δ飞控(t)转化为舵机组5的n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制n路舵机根据δ飞控(t)所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转,以操纵无人机1按照预定的飞行轨迹ГC飞行;
在起飞/降落状态下,由地面站8全权接管控制无人机1的飞行,并由下式判断无人机1当前状态是准备起飞或准备着陆:
其中,当地面站8检测到无人机在D之内飞行时,确认无人机1进入起飞/降落状态;地面站8通过预先设定的状态判断阈值d进一步判断飞行意图:当无人机1进入起飞/降落状态时与起降平台11距离大于d,则认为是准备着陆状态;反之,则认为是准备起飞状态;d为设定值,取10米;
然后,所述地面站8根据无人机1的飞行数据ηA(t)和起降平台11的运动数据ηG(t),以及当前的准备起飞或准备降落状态,实时计算出帧头为DB9053的地面站指令δ地面站(t),并通过上行数据链路发射机9发送给无人机1上的上行数据链路接收机10地面站指令δ地面站(t)的表达式为:
所述上行数据链路接收机10将收到的地面站指令δ地面站(t)发送给舵机适配器4;由于地面站指令δ地面站(t)的优先级高于飞控指令δ飞控(t)的优先级,因此当舵机适配器4检测到帧头为DB9053的地面站指令δ地面站(t)后,立即改为将地面站指令δ地面站(t)转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制舵机组5的n路舵机根据δ地面站(t)所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转,故此时无人机1的起飞或降落完全由地面站8控制;无人机1在地面站8实时操纵下不断修正自身飞行状态,逐渐远离或靠近起降平台11,最终完成在起降平台11上自动起飞或降落;而当无人机1飞出地面站8控制范围D后,地面站8停止发送地面站指令δ地面站(t),所述舵机适配器4改为将飞行控制计算机3的飞控指令δ飞控(t)转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,使无人机1自动切换到飞行控制计算机3的控制之下,从而实现地面站8对无人机1在起降/降落阶段全权接管控制。
Claims (1)
1.无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制***,其特征在于,含有:无人机控制部和地面站控制部,其中:
无人机控制部,含有:机载传感器组、飞行控制计算机、舵机适配器、舵机组、下行数据链路发射机和上行数据链路接收机,其中:
机载传感器组,集成有:3轴角速率陀螺仪、3轴线加速度计、3轴磁力计、超声波高度计以及GPS接收机,以实时测量无人机的空间坐标、3轴角速度、3轴线加速度、3轴欧拉角和超声波相对高度,表示成飞行数据并发送给飞行控制计算机:
γA=[xA(t),yA(t),zA(t)]T为无人机的空间坐标,
∏A=[pA(t),qA(t),rA(t)]T为无人机的3轴角速度,
ΛA=[uA(t),vA(t),wA(t)]T为无人机的3轴线速度,
ΞA=[φA(t),θA(t),ψA(t)]T为无人机的3轴欧拉角,
Δh为超声波相对高度;
飞行控制计算机,设有:所述机载传感器组输出的飞行数据信号输入端、向下行数据链路发射机发送飞行数据ηA(t)的输出端,以及根据预先设定的飞行轨迹和飞行控制算法生成的飞控舵机指令δ飞控(t)=[δ飞控1(t),δ飞控2(t),L,δ飞控n(t)]T,n为舵机数,其中:
期望的飞行轨迹表示为ΓC=[xC(t),yC(t),zC(t)]T,其中,xC(t),yC(t),zC(t)为设定的空间坐标,t=1,2,...,L,L为设定的飞行时间长度,单位为秒;
飞控指令δ飞控i(t)的表达式为:
舵机适配器,由PIC单片机构成,设有:
舵机控制指令信号输入端,接收来自所述飞行控制计算机的飞控指令δ飞控(t)=[δ飞控1(t),δ飞控2(t),L,δ飞控n(t)]T,取值范围为[-100,100],i∈[1,n];
地面站指令输入端,接收来自所述上行数据链路接收机的地面站指令δ地面站(t)=[δ地面站1(t),δ地面站2(t),L,δ地面站n(t)]T,取值范围为[-100,100],i∈[1,n];
所述飞控指令δ飞控(t)和地面站指令δ地面站(t)都采用RS232串行信号格式,其中飞控指令δ飞控(t)的帧头定义为DB9033,地面站指令δ地面站(t)的帧头定义为DB9053,并将地面站指令δ地面站(t)的优先级设定为高于飞控指令δ飞控(t)的优先级;
所述舵机适配器只把当前所收到优先级最高的指令信号转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制舵机组的n路舵机根据当前最高优先级指令所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转;所述舵机适配器通过检测所收到指令的帧头以识别飞控指令δ飞控(t)和地面站指令δ地面站(t);
下行数据链路发射机,设有飞行数据接收端,接收来自所述飞行控制计算机输出的飞行数据ηA(t),并随即向下行数据链路接收机发送飞行数据ηA(t);
地面站控制部,含有:地面站、下行数据链路接收机、上行数据链路发射机、起降平台和起降平台传感器组,其中:
起降平台,固定有地面站、起降平台传感器组、下行数据链路接收机和上行数据链路发射机,其中:
起降平台传感器组,集成有所述3轴角速率陀螺仪、3轴线加速度计、3轴磁力计,以及GPS接收机,以实时测量起降平台的空间坐标、3轴角速度、3轴线加速度和3轴欧拉角,表示成起降平台的运动数据并发送给地面站:
γG=[xG(t),yG(t),zG(t)]T为起降平台的空间坐标,
∏G=[pG(t),qG(t),rG(t)]T为起降平台的3轴角速度,
ΛG=[uG(t),vG(t),wG(t)]T为起降平台的3轴线速度,
ΞG=[φG(t),θG(t),ψG(t)]T为起降平台的3轴欧拉角;
h0为起降平台的相对高度,设定为0;
地面站,是一台PC机,通过所述下行数据链路接收机接收来自无人机所述下行数据链路发射机发送的飞行数据ηA(t),并通过所述上行数据链路发射机向无人机发送地面站实时计算出的地面站指令δ地面站(t);
在正常飞行状态下,由飞行控制计算机控制无人机的飞行,所述地面站通过对比无人机与起降平台的相对位置而判断无人机的飞行状态:
其中,D是预先设定的地面站控制范围:当无人机在D之外飞行时,认为是正常飞行状态;当无人机在D之内飞行时,认为是起飞/降落状态;D为设定值,取100米;
所述飞行控制计算机根据来自所述机载传感器组的飞行数据ηA(t),根据预设的飞行控制算法生成飞控指令δ飞控(t),并以帧头为DB9033的串行信号发送给所述舵机适配器;所述舵机适配器把所述飞控指令δ飞控(t)转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制舵机组的n路舵机根据δ飞控(t)所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转,以操纵无人机按照预定的飞行轨迹ΓC飞行;
在起飞/降落状态下,由地面站全权接管控制无人机的飞行,并由下式判断无人机当前状态是准备起飞或准备着陆:
其中,当地面站检测到无人机在D之内飞行时,确认无人机进入起飞/降落状态;地面站通过预先设定的状态判断阈值d进一步判断飞行意图:当无人机进入起飞/降落状态时与起降平台距离大于d,则认为是准备着陆状态;反之,则认为是准备起飞状态;d为设定值,取10米;
然后,所述地面站根据无人机的飞行数据ηA(t)和起降平台的运动数据ηG(t),以及当前的准备起飞或准备降落状态,实时计算出帧头为DB9053的地面站指令δ地面站(t),并通过上行数据链路发射机发送给无人机上的上行数据链路接收机;地面站指令δ地面站(t)的表达式为:
所述上行数据链路接收机将收到的地面站指令δ地面站(t)发送给舵机适配器;由于地面站指令δ地面站(t)的优先级高于飞控指令δ飞控(t)的优先级,因此当舵机适配器检测到帧头为DB9053的地面站指令δ地面站(t)后,立即改为将地面站指令δ地面站(t)转化为n路舵机PWM脉宽调制信号,用于控制舵机组的n路舵机根据δ地面站(t)所对应的PWM脉宽调制信号进行偏转,故此时无人机的起飞或降落完全由地面站控制;无人机在地面站实时操纵下不断修正自身飞行状态,逐渐远离或靠近起降平台,最终完成在起降平台上自动起飞或降落;而当无人机飞出地面站控制范围D后,地面站停止发送地面站指令δ地面站(t),所述舵机适配器改为将飞行控制计算机的飞控指令δ飞控(t)转化为舵机组的n路舵机PWM脉宽调制信号,使无人机自动切换到飞行控制计算机的控制之下,从而实现地面站对无人机在起降/降落阶段全权接管控制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011101550132A CN102298389A (zh) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | 无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011101550132A CN102298389A (zh) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | 无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102298389A true CN102298389A (zh) | 2011-12-28 |
Family
ID=45358859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011101550132A Pending CN102298389A (zh) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | 无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102298389A (zh) |
Cited By (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102814047A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-12-12 | 南京航空航天大学 | 双旋翼遥控模型直升机的自主返回***及控制方法 |
CN104503467A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-08 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于双核架构的无人机自主起降飞行控制*** |
CN104584578A (zh) * | 2012-03-02 | 2015-04-29 | 莫戈公司 | 实时飞机状况检测***和方法 |
CN104656665A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-05-27 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种新型无人机通用避障模块及步骤 |
CN105182986A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-23 | 北京零零无限科技有限公司 | 一种手持回收和放飞无人机的方法及装置 |
CN105223965A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-01-06 | 北京精航科技有限公司 | 无人机声控*** |
CN105388911A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-09 | 深圳市中航佳智能科技有限公司 | 一种无人机智能控制起飞方法 |
CN105446356A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-30 | 小米科技有限责任公司 | 无人机控制方法及装置 |
CN105518559A (zh) * | 2014-12-15 | 2016-04-20 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 飞行器及其起飞控制方法及***、降落控制方法及*** |
CN105667826A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-06-15 | 谭圆圆 | 一种无人飞行器的控制方法及装置 |
CN105843254A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-10 | 乐视控股(北京)有限公司 | 一种无人机飞行控制方式切换方法、装置及其无人机 |
CN106054923A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-10-26 | 苏州光之翼智能科技有限公司 | 一种非对称无人机集群*** |
WO2016172962A1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | System and method for landing a mobile platform via a magnetic field |
CN106155070A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-11-23 | 零度智控(北京)智能科技有限公司 | 无人机起飞控制方法及装置、遥控终端 |
CN106406350A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-15 | 易瓦特科技股份公司 | 一种控制无人机的方法和*** |
CN106493106A (zh) * | 2015-09-06 | 2017-03-15 | 慧鸟科技发展(北京)有限公司 | 一种空中自动作业*** |
CN106774321A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-31 | 成都四威电子有限公司成都星石科技分公司 | 一种飞机起飞和降落辅助***及辅助方法 |
CN106875655A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-06-20 | 广东容祺智能科技有限公司 | 一种无人机数据通信抗干扰***及方法 |
CN107533792A (zh) * | 2015-03-02 | 2018-01-02 | 瓦威亚无人机公司 | 用于在如无人机等远程控制机器与地面站点之间传输命令和视频流的*** |
CN107943093A (zh) * | 2014-12-15 | 2018-04-20 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种飞行器控制方法、装置及飞行器 |
CN108885464A (zh) * | 2017-02-28 | 2018-11-23 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 航线修正的方法、设备和无人机 |
CN109557938A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-02 | 西安天际航通科技有限公司 | 一种大中型货运固定翼无人机异地着陆的***及方法 |
CN109871034A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-11 | 苏州极目机器人科技有限公司 | 飞行控制方法、装置及无人飞行器 |
CN109947128A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-28 | 歌尔股份有限公司 | 无人机控制方法、无人机控制装置、无人机及*** |
CN110209195A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-06 | 浙江海洋大学 | 海上无人机的远程控制***及控制方法 |
CN110687928A (zh) * | 2019-09-09 | 2020-01-14 | 苏州臻迪智能科技有限公司 | 降落控制方法,***,无人机及存储介质 |
CN111240348A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 西安爱生无人机技术有限公司 | 基于运动基座的无人机降落控制方法、计算机可读存储介质及控制设备 |
CN111240359A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-05 | 广东汇卓航科技有限公司 | 无人机异地起降和双遥控切换控制*** |
CN111766896A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-13 | 珠海紫燕无人飞行器有限公司 | 一种基于动基座的无人机控制方法及其*** |
CN113160615A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-23 | 上海凌苇智能科技合伙企业(有限合伙) | 一种基于ar技术实现无人机起飞前安全检测方法及*** |
CN115167500A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-10-11 | 北京远度互联科技有限公司 | 一种无人机飞行控制方法、装置、***和可读存储介质 |
-
2011
- 2011-06-10 CN CN2011101550132A patent/CN102298389A/zh active Pending
Cited By (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104584578A (zh) * | 2012-03-02 | 2015-04-29 | 莫戈公司 | 实时飞机状况检测***和方法 |
CN102814047A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-12-12 | 南京航空航天大学 | 双旋翼遥控模型直升机的自主返回***及控制方法 |
US10793258B2 (en) | 2014-12-15 | 2020-10-06 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Aircraft, takeoff control method and system, and landing control method and system |
CN107943093A (zh) * | 2014-12-15 | 2018-04-20 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种飞行器控制方法、装置及飞行器 |
US11511857B2 (en) | 2014-12-15 | 2022-11-29 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Aerial vehicle control method and aerial vehicle |
US11975818B2 (en) | 2014-12-15 | 2024-05-07 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Aircraft, takeoff control method and system, and landing control method and system |
CN105518559A (zh) * | 2014-12-15 | 2016-04-20 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 飞行器及其起飞控制方法及***、降落控制方法及*** |
CN104503467A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-08 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于双核架构的无人机自主起降飞行控制*** |
CN107533792A (zh) * | 2015-03-02 | 2018-01-02 | 瓦威亚无人机公司 | 用于在如无人机等远程控制机器与地面站点之间传输命令和视频流的*** |
CN104656665A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-05-27 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种新型无人机通用避障模块及步骤 |
CN104656665B (zh) * | 2015-03-06 | 2017-07-28 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种新型无人机通用避障模块及步骤 |
US10509416B2 (en) | 2015-04-30 | 2019-12-17 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | System and method for landing a mobile platform via a magnetic field |
WO2016172962A1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | System and method for landing a mobile platform via a magnetic field |
US11378982B2 (en) | 2015-04-30 | 2022-07-05 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | System and method for landing a mobile platform via a magnetic field |
CN105182986A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-23 | 北京零零无限科技有限公司 | 一种手持回收和放飞无人机的方法及装置 |
CN106493106A (zh) * | 2015-09-06 | 2017-03-15 | 慧鸟科技发展(北京)有限公司 | 一种空中自动作业*** |
CN105223965A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-01-06 | 北京精航科技有限公司 | 无人机声控*** |
CN105388911A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-09 | 深圳市中航佳智能科技有限公司 | 一种无人机智能控制起飞方法 |
CN105446356A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-30 | 小米科技有限责任公司 | 无人机控制方法及装置 |
CN105667826A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-06-15 | 谭圆圆 | 一种无人飞行器的控制方法及装置 |
CN105843254A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-10 | 乐视控股(北京)有限公司 | 一种无人机飞行控制方式切换方法、装置及其无人机 |
CN106054923A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-10-26 | 苏州光之翼智能科技有限公司 | 一种非对称无人机集群*** |
CN106155070B (zh) * | 2016-07-04 | 2024-04-30 | 零度智控(北京)智能科技有限公司 | 无人机起飞控制方法及装置、遥控终端 |
CN106155070A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-11-23 | 零度智控(北京)智能科技有限公司 | 无人机起飞控制方法及装置、遥控终端 |
CN106406350A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-15 | 易瓦特科技股份公司 | 一种控制无人机的方法和*** |
CN106774321A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-31 | 成都四威电子有限公司成都星石科技分公司 | 一种飞机起飞和降落辅助***及辅助方法 |
CN108885464A (zh) * | 2017-02-28 | 2018-11-23 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 航线修正的方法、设备和无人机 |
CN106875655A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-06-20 | 广东容祺智能科技有限公司 | 一种无人机数据通信抗干扰***及方法 |
CN109557938A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-02 | 西安天际航通科技有限公司 | 一种大中型货运固定翼无人机异地着陆的***及方法 |
US11573576B2 (en) | 2019-03-13 | 2023-02-07 | Goertek Inc. | Method for controlling a drone, drone and system |
CN109947128B (zh) * | 2019-03-13 | 2020-05-15 | 歌尔股份有限公司 | 无人机控制方法、无人机控制装置、无人机及*** |
CN109947128A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-28 | 歌尔股份有限公司 | 无人机控制方法、无人机控制装置、无人机及*** |
CN109871034A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-11 | 苏州极目机器人科技有限公司 | 飞行控制方法、装置及无人飞行器 |
CN110209195A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-06 | 浙江海洋大学 | 海上无人机的远程控制***及控制方法 |
CN110687928A (zh) * | 2019-09-09 | 2020-01-14 | 苏州臻迪智能科技有限公司 | 降落控制方法,***,无人机及存储介质 |
CN111240359A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-05 | 广东汇卓航科技有限公司 | 无人机异地起降和双遥控切换控制*** |
CN111240348A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 西安爱生无人机技术有限公司 | 基于运动基座的无人机降落控制方法、计算机可读存储介质及控制设备 |
CN111766896A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-13 | 珠海紫燕无人飞行器有限公司 | 一种基于动基座的无人机控制方法及其*** |
CN111766896B (zh) * | 2020-07-10 | 2023-12-29 | 珠海紫燕无人飞行器有限公司 | 一种基于动基座的无人机控制方法及其*** |
CN113160615A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-23 | 上海凌苇智能科技合伙企业(有限合伙) | 一种基于ar技术实现无人机起飞前安全检测方法及*** |
CN115167500A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-10-11 | 北京远度互联科技有限公司 | 一种无人机飞行控制方法、装置、***和可读存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102298389A (zh) | 无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制*** | |
Danjun et al. | Autonomous landing of quadrotor based on ground effect modelling | |
CN105235895B (zh) | 带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器及其紧急制动方法 | |
Bai et al. | Robust control of quadrotor unmanned air vehicles | |
JP4141860B2 (ja) | 小型無人ヘリコプタの自律制御装置及びプログラム | |
EP2885676B1 (en) | Flying camera with string assembly for localization and interaction | |
CN107272740B (zh) | 一种新型四旋翼无人机控制*** | |
CN106774409B (zh) | 一种无人机的半自主仿地飞行***及其控制方法 | |
EP3538966B1 (en) | Vehicle collision avoidance | |
CN204440169U (zh) | 微小型无人直升机多模态自主飞行的控制*** | |
CN104656660A (zh) | 微小型无人直升机多模态自主飞行的控制***及其方法 | |
CN203825466U (zh) | 一种基于机载传感器的小型四旋翼飞行器控制*** | |
CN103941742A (zh) | 一种无人机滑跑纠偏控制装置及方法 | |
Mahboubi et al. | Camera based localization for autonomous UAV formation flight | |
KR101769281B1 (ko) | 무인 항공기 자율비행 제어 검증 방법 및 장치 | |
WO2014209220A1 (en) | An unmanned aerial vehicle and a method for landing the same | |
CN105094141A (zh) | 一种轻型固定翼飞机数字式自动驾驶仪*** | |
CN106354148B (zh) | 一种无人机飞行控制方法和装置 | |
CN205113687U (zh) | 带有紧急制动装置的多旋翼无人飞行器 | |
Riseborough | Automatic take-off and landing control for small UAVs | |
Mejias et al. | Controlled emergency landing of an unpowered unmanned aerial system | |
JP5493103B2 (ja) | 無人飛翔体の簡易手動飛行操縦システム | |
CN205121348U (zh) | 无人飞行器安全快速降落***及其遥控设备和无人飞行器 | |
WO2018032430A1 (zh) | 智能化无人机*** | |
CN104317304B (zh) | 基于微波引导的固定翼无人机自主降落控制装置及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111228 |