一种超视距作业无人机故障应急降落方法技术

本发明专利技术公开了一种超视距作业无人机故障应急降落方法，属于无人机飞行控制技术领域。超视距作业无人机故障应急降落方法，无人机判断发生故障后执行应急降落程序，降落过程按步骤自主执行，无人机降速进入悬停状态；再次进行故障判断，如果故障不消失，则所述无人机开始降高；所述无人机降高接近地面时进入定高的悬停状态，短暂悬停后缓慢降落地面，并断开供电。电。电。

【技术实现步骤摘要】
一种超视距作业无人机故障应急降落方法


[0001]本专利技术公开了一种超视距作业无人机故障应急降落方法，属于无人机飞行控制


技术介绍

[0002]无人机具备远距离低空作业的优势，在安防、应急救援、环境巡查等领域应用广泛。随着飞行控制技术的发展，无人机能够实现超视距自主飞行作业。
[0003]由于控制系统越来越繁冗以及飞行场景和任务的复杂性，无人机作业过程中可能发生各种故障，如电量不足、定位信号丢失、与地面通讯中断等。故障导致无人机飞行稳定性降低，一旦发生高空坠落，则可能导致严重后果。尤其是无人机进行超视距作业时，作业人员无法了解的未知因素导致事故风险更大。
[0004]现有技术中，专利技术专利申请：一种飞行故障的应急处理方法及系统（CN112379694 A，2020 .11 .25）通过监测分析采集飞行状态参数确认飞行故障情况并形成执行策略以控制无人机下一步飞行，使无人机单次飞行应用价值最大化。但该方案未提供无人机应急降落方法，也未见有其他有效应急降落方案。因此，有待提出有效的无人机故障应急降落处理方案，以降低无人机事故风险。

技术实现思路

[0005]针对以上技术问题，本专利技术目的是提供一种超视距作业无人机故障应急降落方法。所采用的技术方案如下。
[0006]一种超视距作业无人机故障应急降落方法，所述无人机判断发生故障后执行应急降落程序，所述无人机降落过程按以下步骤自主执行：S1，所述无人机降速，进入悬停状态，悬停时间t1后进入S2；S2，再次进行故障判断，如果故障消失，所述无人机继续执行飞行作业；如果故障不消失，进入S3；S3，所述无人机降高；S4，所述无人机降高至距离地面的高度h时，定高进入悬停状态，悬停时间t2后进入S5；S5，所述无人机缓慢降落地面，并断开供电。
[0007]进一步的，所述无人机为设有飞控系统的多旋翼无人机或复合翼无人机。
[0008]进一步的，所述无人机的下部设有超声波定高模块。
[0009]优选的，所述的时间t1为10
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120s中的一个设定值。
[0010]优选的，所述的时间t2为10
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60s中的一个设定值。
[0011]优选的，所述的高度h为3
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5m中的一个设定值。
[0012]优选的，步骤S3中所述无人机降高速度为3
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5m/s中的一个设定值。
[0013]优选的，步骤S5中所述无人机落地速度为0.3
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1m/s中的一个设定值。
[0014]本专利技术的技术方案具有的有益效果：无人机在超视距飞行作业时发生故障，无人机根据预设的流程自主控制分步降落，无需人为干预，避免操作人员对视线之外的无人机盲目控制；判断故障发生后降速进入悬停，避免惯性造成抛飞，并让无人机能够进行故障排查；快速降高减少故障机留空时间，同时减少耗能，使低电量或低油量的无人机保留动力满足平稳降落；定高后缓降，保障地面的人员等安全撤离，同时让故障无人机软着陆避免进一步的损坏。
附图说明
[0015]附图1为本专利技术的一种超视距作业无人机故障应急降落方法的流程示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0017]如附图1中所示为本专利技术的超视距作业无人机发生故障后应急降落的执行流程，分为降速悬停——故障排查——快速降高——定高悬停——缓降落地5个步骤，以下分别针对多旋翼无人机和复合翼无人机两种类型的无人机进行分别说明。
[0018]实施例1：多旋翼无人机的故障应急降落飞行作业中的设有飞控系统的多旋翼无人机，电量不足、定位信号丢失、与地面通讯中断是常见无人机故障，在飞控系统判断发生故障后执行应急降落程序，降落过程按以下步骤由飞控系统控制自主执行：S1，无人机降速进入悬停状态，悬停时间30s后进入S2；S2，飞控系统再次进行故障判断，如果故障消失，多旋翼无人机继续执行飞行作业；如果故障不消失，进入S3；S3，多旋翼无人机以5m/s的速度快速降高；S4，通过无人机下部设置的超声波定高模块感知无人机降高至距离地面的高度3m时，进入悬停状态维持该高度；S5，定高悬停20s后，无人机以0.5m/s缓慢降落地面并断开供电。
[0019]实施例2：复合翼无人机的故障应急降落复合翼无人机是固定翼无人机和多旋翼无人机结构相结合的一种无人机类型，固定翼模式实现以一定速度平飞，多旋翼模式的飞行与常规的多旋翼无人机类似，可悬停或垂直起降。
[0020]超视距飞行作业中的设有飞控系统的复合翼无人机，在飞控系统判断发生故障后执行应急降落程序，降落过程按以下步骤由飞控系统控制自主执行：S1，复合翼无人机降速并切换多旋翼模式飞行，进入悬停状态，悬停时间30s后进入S2；S2，飞控系统再次进行故障判断，如果故障消失，继续执行飞行作业；如果故障不消失，进入S3；S3，复合翼无人机以3m/s的速度快速降高；S4，通过无人机下部设置的超声波定高模块感知无人机降高至距离地面的高度5m时，进入悬停状态维持该高度；
S5，定高悬停30s后，无人机以0.5m/s缓慢降落地面并断开供电。
[0021]以上描述只是本专利技术的具体实施方式，各举例说明不对本专利技术构成限制，采用等效变换形成的技术方案，不背离本专利技术的实质。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超视距作业无人机故障应急降落方法，其特征在于，所述无人机判断发生故障后执行应急降落程序，所述无人机降落过程按以下步骤自主执行：S1，所述无人机降速，进入悬停状态，悬停时间t1后进入S2；S2，再次进行故障判断，如果故障消失，所述无人机继续执行飞行作业；如果故障不消失，进入S3；S3，所述无人机降高；S4，所述无人机降高至距离地面的高度h时，定高进入悬停状态，悬停时间t2后进入S5；S5，所述无人机缓慢降落地面，并断开供电。2.如权利要求1所述的超视距作业无人机故障应急降落方法，所述无人机为设有飞控系统的多旋翼无人机或复合翼无人机。3.如权利要求1所述的超视距作业无人机故障应急降落方法，其特征在于，所述无人机，其下部设有超声波定高模块。4. 如权利要求1所述的超视距作业无人机故障应急降落方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘能乾，
申请(专利权)人：广西翼界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：