CN106292683A - 一种无人机抗风增稳***及其自动控制方法 - Google Patents

一种无人机抗风增稳***及其自动控制方法 Download PDF

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邓彤
白朝顺
陈建伟
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • G05D1/0816—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft to ensure stability

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Abstract

本发明公开了一种无人机抗风增稳***及其自动控制方法，涉及无人机技术领域，包括无人机本体和驱动无人机飞行姿态改变的电机，其特征在于：所述无人机本体的四个方向上均设有空速管，所述无人机本体内设有GPS模块、IMU惯性测量模块和飞行控制***，所述飞行控制***包括飞行姿态控制器，所述GPS模块和IMU惯性测量模块均与飞行姿态控制器电性连接，所述飞行姿态控制器与电机电性连接，此发明，能够让无人机更好的抵抗风速，能够让无人机在强风下更好的作业。

Description

一种无人机抗风增稳***及其自动控制方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机抗风增稳***及其自动控制方法。
背景技术
随着社会发展和科技进步的提高，对无人机使用的需求不断增加，比如林业部门的森防有害生物监测、农药喷洒、森林防火动态监控，国土资源部门的国地地形地貌测绘或突发性地理灾害区域的通信联络或灾害动态估测防控，海洋监测等，电力架线、线路巡检、公安交通管理、城市管理也已开始应用。
但是，目前大多无人机上没有抗风***，抗风能力低，在有风的情况下，无人机在飞行过程中，会出现漂移的情况，严重影响无人机的工作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无人机抗风增稳***及其自动控制方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种无人机抗风增稳***，包括无人机本体和驱动无人机飞行姿态改变的电机，所述无人机本体的四个方向上均设有空速管，所述无人机本体内设有GPS模块、IMU惯性测量模块和飞行控制***，所述飞行控制***包括飞行姿态控制器，所述GPS模块和IMU惯性测量模块均与飞行姿态控制器电性连接，所述飞行姿态控制器与电机电性连接。
优选的，所述无人机本体为多旋翼无人机，所述空速管分别设置在多旋翼无人机的四个方向的旋臂上。
一种无人机抗风增稳***的自动控制方法，包括以下步骤：
(1)空速管实时测量飞机和空气的相对速度V1，同时，通过GPS模块和IMU惯性测量模块实时测量飞机相对地面的移动速度V2；
(2)空速管和IMU惯性测量模块分别将测量的数据信息V1和V2，发送给飞行控制***，飞行控制***获得两者的速度差，并将速度差的数据信息发送给飞行姿态控制器；
(3)飞行姿态控制器综合分析数据信息，并将数据信息转化为电信号控制电机的输出，进而控制无人机的飞行姿态。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明提供的无人机抗风增稳***，在无人机本体的四个方向各添加一个空速管，前后两个空速管测量俯仰方向的风速，左右两个空速管测量横滚方向的风速，测得速度后和IMU惯性测量模块以及GPS融合后测的速度做比较，将差值转换为姿态改变量传给飞行控制***，飞行控制***读取当前的姿态改变量，并且通过飞行姿态控制器控制电机的运转，进而调整飞行姿态来抵抗风速，此发明，能够让无人机更好的抵抗风速，能够让无人机在强风下更好的作业。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
一种无人机抗风增稳***，包括无人机本体和驱动无人机飞行姿态改变的电机，所述无人机本体的四个方向上均设有空速管，所述无人机本体内设有GPS模块、IMU惯性测量模块和飞行控制***，所述飞行控制***包括飞行姿态控制器，所述GPS模块和IMU惯性测量模块均与飞行姿态控制器电性连接，所述飞行姿态控制器与电机电性连接。
本实施例中，所述无人机本体为多旋翼无人机，所述空速管分别设置在多旋翼无人机的四个方向的旋臂上。
一种无人机抗风增稳***的自动控制方法，包括以下步骤：
(1)空速管实时测量飞机和空气的相对速度V1，同时，通过GPS模块和IMU惯性测量模块实时测量飞机相对地面的移动速度V2；
(2)空速管和IMU惯性测量模块分别将测量的数据信息V1和V2，发送给飞行控制***，飞行控制***获得两者的速度差，并将速度差的数据信息发送给飞行姿态控制器；
(3)飞行姿态控制器综合分析数据信息，并将数据信息转化为电信号控制电机的输出，进而控制无人机的飞行姿态。
基于上述，本发明提供的无人机抗风增稳***，在无人机本体的四个方向各添加一个空速管，前后两个空速管测量俯仰方向的风速，左右两个空速管测量横滚方向的风速，测得速度后和IMU惯性测量模块以及GPS融合后测的速度做比较，将差值转换为姿态改变量传给飞行控制***，飞行控制***读取当前的姿态改变量，并且通过飞行姿态控制器控制电机的运转，进而调整飞行姿态来抵抗风速，此发明，能够让无人机更好的抵抗风速，能够让无人机在强风下更好的作业。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种无人机抗风增稳***，包括无人机本体和驱动无人机飞行姿态改变的电机，其特征在于：所述无人机本体的四个方向上均设有空速管，所述无人机本体内设有GPS模块、IMU惯性测量模块和飞行控制***，所述飞行控制***包括飞行姿态控制器，所述GPS模块和IMU惯性测量模块均与飞行姿态控制器电性连接，所述飞行姿态控制器与电机电性连接。
2.根据权利要求1所述的无人机抗风增稳***，其特征在于：所述无人机本体为多旋翼无人机，所述空速管分别设置在多旋翼无人机的四个方向的旋臂上。
3.一种如权利要求1-2任意一项所述的无人机抗风增稳***的自动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)空速管实时测量飞机和空气的相对速度V1，同时，通过GPS模块和IMU惯性测量模块实时测量飞机相对地面的移动速度V2；
(2)空速管和IMU惯性测量模块分别将测量的数据信息V1和V2，发送给飞行控制***，飞行控制***获得两者的速度差，并将速度差的数据信息发送给飞行姿态控制器；
(3)飞行姿态控制器综合分析数据信息，并将数据信息转化为电信号控制电机的输出，进而控制无人机的飞行姿态。
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