无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法及设备。所述方法包括：获取无人机与拖挂横幅在飞行时的速度关系；采用幻影法构建拖挂横幅的飞行轨迹误差模型；根据所述速度关系将拖挂横幅的飞行轨迹误差模型转换为最终轨迹误差模型，在最终轨迹误差模型中引入容错控制量得到最终系统模型；采用工程打点法确定拖挂横幅连接部长度和无人机连接部长度的容错范围，在所述容错范围内采用容错控制量对最终系统模型进行控制，确保拖挂横幅飞行在预设轨迹上。本发明专利技术可以将长度各异的连接部的拖挂横幅输送到预定轨迹上，对拖挂横幅的连接部长度误差的容错能力较好，提高了无人机拖挂横幅进行飞行宣传的泛化性。挂横幅进行飞行宣传的泛化性。挂横幅进行飞行宣传的泛化性。

【技术实现步骤摘要】
无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法及设备


[0001]本专利技术实施例涉及无人机飞控
，尤其涉及一种无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法及设备。

技术介绍

[0002]当前，无人机在许多领域得到了广泛应用，其商业价值也越来越得到人们的重视。例如一些商家采用无人机尾部拖挂横幅进行广告宣传，在预先设定了无人机飞行轨迹后实现将横幅也控制在预定轨迹上进行飞行，以达到期望的宣传效果。但是，由于不同横幅在与无人机进行连接时的连接部（如绳索）的长度并不是统一固定的，总是与预设连接部长度存在或多或少的长度偏差，进而导致无人机按照原有预设轨迹进行飞行的时候无法将横幅输送到期望的轨迹上，进而无法实现期望的宣传效果。针对这一缺陷，开发一种无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术实施例提供了一种无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法及设备。
[0004]第一方面，本专利技术的实施例提供了一种无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，包括：获取无人机与拖挂横幅在飞行时的速度关系；采用幻影法构建拖挂横幅的飞行轨迹误差模型；根据所述速度关系将拖挂横幅的飞行轨迹误差模型转换为最终轨迹误差模型，在最终轨迹误差模型中引入容错控制量得到最终系统模型；采用工程打点法确定拖挂横幅连接部长度和无人机连接部长度的容错范围，在所述容错范围内采用容错控制量对最终系统模型进行控制，确保拖挂横幅飞行在预设轨迹上。
[0005]在上述方法实施例内容的基础上，本专利技术实施例中提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，所述获取无人机与拖挂横幅在飞行时的速度关系，包括：其中，为拖挂横幅的角速度，为无人机的线速度，为无人机连接部与拖挂横幅连接部的夹角，为无人机的角速度，为无人机连接部长度，为拖挂横幅连接部长度，为拖挂横幅的线速度。
[0006]在上述方法实施例内容的基础上，本专利技术实施例中提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，所述采用幻影法构建拖挂横幅的飞行轨迹误差模型，包括：
其中，为拖挂横幅纵向坐标与幻影横幅纵向坐标的差值，为对于时长的导数，为拖挂横幅水平角与幻影横幅水平角的差值，为对于时长的导数，M为拖挂横幅角速度与速度比例系数，N为幻影横幅角速度与线速度比例系数，为幻影横幅角速度，为幻影横幅线速度，为对于时长的导数。
[0007]在上述方法实施例内容的基础上，本专利技术实施例中提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，所述根据所述速度关系将拖挂横幅的飞行轨迹误差模型转换为最终轨迹误差模型，包括：其中，K为控制律。
[0008]在上述方法实施例内容的基础上，本专利技术实施例中提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，所述在最终轨迹误差模型中引入容错控制量得到最终系统模型，包括：其中，为容错控制量，为对于时长的导数。
[0009]在上述方法实施例内容的基础上，本专利技术实施例中提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，所述采用工程打点法确定拖挂横幅连接部长度和无人机连接部长度的容错范围，包括：取无人机连接部长度的估计值为，拖挂横幅连接部长度的估计值为，，采用计算机计算使得所述最终系统模型为能控模型的与的容错范围，则无人机连接部长度及拖挂横幅连接部长度在所述容错范围内时，无人机均控制拖挂横幅飞行在预设轨迹上。
[0010]在上述方法实施例内容的基础上，本专利技术实施例中提供的无人机拖挂横幅飞行轨
迹容错控制方法，所述确保拖挂横幅飞行在预设轨迹上，包括：确保拖挂横幅渐近跟踪至半径为5米的圆形轨迹上。
[0011]第二方面，本专利技术的实施例提供了一种无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法装置，包括：第一主模块，用于获取无人机与拖挂横幅在飞行时的速度关系；第二主模块，用于采用幻影法构建拖挂横幅的飞行轨迹误差模型；第三主模块，用于根据所述速度关系将拖挂横幅的飞行轨迹误差模型转换为最终轨迹误差模型，在最终轨迹误差模型中引入容错控制量得到最终系统模型；第四主模块，用于采用工程打点法确定拖挂横幅连接部长度和无人机连接部长度的容错范围，在所述容错范围内采用容错控制量对最终系统模型进行控制，确保拖挂横幅飞行在预设轨迹上。
[0012]第三方面，本专利技术的实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法。
[0013]第四方面，本专利技术的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法。
[0014]本专利技术实施例提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法及设备，通过构建拖挂横幅的飞行轨迹误差模型并转换为最终轨迹误差模型，引入容错控制量后得到最终系统模型，在容错范围内采用容错控制量对最终系统模型进行控制，确保拖挂横幅飞行在预设轨迹上，可以将长度各异的连接部的拖挂横幅输送到预定轨迹上，对拖挂横幅的连接部长度误差的容错能力较好，提高了无人机拖挂横幅进行飞行宣传的泛化性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法装置结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的电子设备的实体结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的使最终系统模型能控的无人机连接部和拖挂横幅连接部的数值解范围示意图；图5为本专利技术实施例提供的拖挂横幅控制效果对比示意图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外，本专利技术提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0018]本专利技术实施例提供了一种无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，参见图1，该方法包括：获取无人机与拖挂横幅在飞行时的速度关系；采用幻影法构建拖挂横幅的飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，其特征在于，包括：获取无人机与拖挂横幅在飞行时的速度关系；采用幻影法构建拖挂横幅的飞行轨迹误差模型；根据所述速度关系将拖挂横幅的飞行轨迹误差模型转换为最终轨迹误差模型，在最终轨迹误差模型中引入容错控制量得到最终系统模型；采用工程打点法确定拖挂横幅连接部长度和无人机连接部长度的容错范围，在所述容错范围内采用容错控制量对最终系统模型进行控制，确保拖挂横幅飞行在预设轨迹上。2.根据权利要求1所述的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，其特征在于，所述获取无人机与拖挂横幅在飞行时的速度关系，包括：其中，为拖挂横幅的角速度，为无人机的线速度，为无人机连接部与拖挂横幅连接部的夹角，为无人机的角速度，为无人机连接部长度，为拖挂横幅连接部长度，为拖挂横幅的线速度。3.根据权利要求2所述的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，其特征在于，所述采用幻影法构建拖挂横幅的飞行轨迹误差模型，包括：其中，为拖挂横幅纵向坐标与幻影横幅纵向坐标的差值，为对于时长的导数，为拖挂横幅水平角与幻影横幅水平角的差值，为对于时长的导数，M为拖挂横幅角速度与速度比例系数，N为幻影横幅角速度与线速度比例系数，为幻影横幅角速度，为幻影横幅线速度，为对于时长的导数。4.根据权利要求3所述的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，其特征在于，所述根据所述速度关系将拖挂横幅的飞行轨迹误差模型转换为最终轨迹误差模型，包括：
其中，K为控制律。5.根据权利要求4所述的无人机拖挂横幅飞行轨迹容错控制方法，其特征在于，所述在最终轨迹误差模型中引入容错控制量得到最终系统模型，包括：其中，为容错控制量，为对于时长的导数。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：任涛，王涛，汪滢，
申请(专利权)人：武汉电力职业技术学院，
类型：发明
国别省市：