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专利号: 2019112669743
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,包括以下步骤:采集长机和僚机的位置和速度信息,并根据所述位置和速度信息构造相对距离函数;

若所述相对距离函数为正,则采集所述长机和所述僚机的高度和天向速度信息,以及所述僚机的航向角信息,以对所述僚机设计带有前向加速度保护的快速跟踪制导指令;

若所述相对距离函数为负,则采集所述长机和所述僚机的的航向角和侧向加速度信息,以计算所述长机和所述僚机的飞行方向和侧向加速度的偏差范围;

若所述偏差范围超出预定范围,则采集所述僚机的侧向加速度和滚转角信息,以对所述僚机设计带有前向加速度补偿和侧向角速度保护的航向调整制导指令;

若所述偏差范围在预定范围内,则采集所述长机的速度和加速度信息,以及所述长机和所述僚机的三维位置信息,并根据所述长机和所述僚机预定的编队队形的相对位置,预测所述僚机下一时刻预期到达的位置,以对所述僚机设计带有前向和侧向加速度保护的末端抵近制导指令。

2.根据权利要求1所述的固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,所述相对距离函数为:其中,参数k根据不同无人机的飞行性能来调整无人机切入航向调整阶段的最近距离,Latz为长机的纬度坐标,Lonz为长机的经度坐标,Latl为僚机的纬度坐标,Lonl为僚机的经度坐标,Vz为长机飞行速度,Vl为僚机飞行速度。

3.根据权利要求2所述的固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,根据所述长机和所述僚机的航向角和侧向加速度信息,构造相对航向角和侧向加速度状态的联合不等式组来计算所述偏差范围。

4.根据权利要求3所述的固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,所述联合不等式组为:其中,

为长机的航向角, 为僚机的航向角,Ayz为长机的侧向加速度,Ayl为僚机的侧向加速度。

5.根据权利要求4所述的固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,其中,根据所述长机和所述僚机预定的编队队形的相对距离De和方位角 预测所述僚机下一时刻预期到达的位置。

6.根据权利要求5所述的固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,所述快速跟踪阶段的僚机机体坐标系三轴加速度指令(Ax,Ay,Az)为:前向加速度:

侧向加速度:

天向加速度:

其中,Sat表示饱和函数,

KV、KD、KV、 KH均为制导指

令参数。

7.根据权利要求6所述的固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,所述航向调整阶段僚机机体坐标系下的三维加速度制导指令(Ax,Ay,Az)为:前向加速度:

其中,Dz(x,y)表示死区函数,即:侧向加速度:

其中,当 时,Ay=0

天向加速度:

其中,kv、ka、 kay、 均为制导指令参数。

8.根据权利要求7所述的固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,所述僚机下一时刻预期到达的位置信息为[Late(t+Δt),Lone(t+Δt),He(t+Δt)]:其中,Ds=De+∫VzΔt,

9.根据权利要求8所述的固定翼无人机双机编队组队过程制导方法,其特征在于,所述末端抵近阶段僚机机体坐标系下的三维加速度制导指令(Ax,Ay,Az)为:前向加速度:

侧向加速度:

其中,当 时,

天向加速度:

其中, kvx、

kx、kAx、kvy、ky、kAy、kvz均为制导指令参数。