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申请/专利权人：北京航空航天大学
申请日：2021-10-27
公开（公告）日：2024-05-17
公开（公告）号：CN113778120B
主分类号：G05D1/495
分类号：G05D1/495;G05D1/46;G05D101/10;G05D109/20
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.05.17#授权;2021.12.28#实质审查的生效;2021.12.10#公开
摘要：本发明公开了一种多传感器融合的无人机复杂天候飞行控制方法，所方法包括：建立无人机运动学方程及多个传感器的观测模型，根据观测模型及无人机运动学方程，建立无人机高度状态方程和量测方程，进一步通过卡尔曼滤波法得到多个传感器高度数据融合后的无人机飞行高度值，并根据所得飞行高度值调控无人机飞行高度。本发明可在复杂天候下获得准确的无人机高度信息，使无人机能够在复杂天候环境下进行安全稳定飞行。
主权项：1.一种多传感器融合的无人机复杂天候飞行控制方法，其特征在于，包括：S1根据地轴系与机体轴系转换关系建立无人机运动学方程；S2建立无人机中与高度值相关的多个传感器的观测模型；S3根据所述观测模型及所述无人机运动学方程，建立无人机高度状态方程和量测方程；S4基于所述无人机高度状态方程和量测方程，通过卡尔曼滤波法得到多个传感器高度数据融合后的无人机飞行高度值；S5构建无人机高度控制回路，根据所得数据融合后的飞行高度值调控无人机飞行高度；所述无人机运动学方程建立如下： u＝V0cosαcosβv＝V0sinβw＝V0cosβsinα其中，地轴系为OxEyEzE，为地轴系下沿x轴、y轴、z轴的无人机速度，u,v,w分别为无人机速度沿x轴、y轴和z轴的分量；分别为俯仰角，滚转角和偏航角；V0,α,β分别为无人机速度，无人机迎角和无人机侧滑角；所述观测模型包括：如下的大气数据计算机观测模型：h1＝h+bh+v1，其中，h1为大气数据计算机测量的高度值，h为无人机真实高度，bh为大气数据计算机测高常值偏差，v1为大气数据计算机观测方差；如下的无线电高度表观测模型：h2＝h+v2，其中，h2为无线电高度表测量的高度值，v2为无线电高度表的观测方差；如下的差分GPS的观测模型：h3＝h+v3，其中，h3为差分GPS测量的高度值，v3为差分GPS的观测方差；所述状态方程如下：X＝[hbh]T所述量测方程如下：Z＝[h1h2h3]T，且： 其中，w1、w2为系统噪声。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 北京航空航天大学 一种多传感器融合的无人机复杂天候飞行控制方法
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