【技术实现步骤摘要】
本专利技术提出了一种陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法和系统，属于轨迹自动控制。
技术介绍
1、随着现代军事技术的快速发展，陆军无人机在战场侦察、目标打击、物资运输等多个领域发挥着越来越重要的作用。为了提高无人机的作战效能和飞行安全性，对其轨迹自动控制系统进行仿真测试变得尤为重要。然而，传统的无人机轨迹仿真方法往往侧重于单一维度的模拟，如仅考虑航路点的设置或简单的航线偏差计算，而忽视了多因素综合作用下的轨迹控制效果。
2、在实际应用中，无人机在执行任务时，需要面对复杂的地理环境和多变的气象条件，这就要求其轨迹自动控制系统能够准确、快速地响应各种变化，确保无人机能够按照预定航线高效、安全地飞行。因此，开发一种能够全面考虑无人机经纬高坐标、航线偏差、待飞距离、最短距离以及航向修正等多因素的仿真方法，对于提升无人机的轨迹自动控制性能具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法和系统，用以解决现有技术中的上述技术问题，所采取的技术方案如下：
2、一种陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法包括：
3、根据预设的选点逻辑结合无人机的有效航路点数量获取经纬高坐标和航线偏差值；
4、根据无人机的经纬高坐标和航线偏差值分别对应获取无人机的待飞距离和最短距离；
5、根据无人机的经纬高坐标获取无人机的航向和修正期望航向，并将所述修正期望航向发送至自动
6、进一步地，根据预设的选点逻辑结合无人机的有效航路点数量获取经纬高坐标和航线偏差值，包括：
7、调取预设的选点逻辑；
8、根据所述选点逻辑，选择无人机的有效航路点及有效航路点数量；
9、根据无人机的有效航路点及有效航路点数量输出有效航路点中的无人机的上一航点的经纬高坐标以及下一航点的经纬高坐标；其中，将上一航点的经纬高坐标记为lla_n，并且，将下一航点的经纬高坐标记为lla_n1；
10、通过无人机的当前航线区间中的有效航路点内对应的某一航段两端的航点坐标，获取当前航线区间的航向以及无人机当前航向与航线航向的偏差值。
11、进一步地，根据无人机的经纬高坐标和航线偏差值分别对应获取无人机的待飞距离和最短距离，包括：
12、提取无人机的经纬高坐标；
13、根据无人机的实时的上一航电对应的经纬高坐标以及下一航点对应的经纬高坐标获取无人机至下一航点的待飞距离；
14、提取航线偏差值；
15、使用三角函数结合待飞距离和航线偏差值获取当前无人机位置与应飞航线间的航向偏差距离；其中，所述航向偏差距离即为无人机位置到航线上的最短距离。
16、进一步地，根据无人机的经纬高坐标获取无人机的航向和修正期望航向，并将所述修正期望航向发送至自动驾驶仪，控制无人机轨迹飞行，包括：
17、根据无人机的实时航点经纬高坐标和下一航点的经纬高坐标获取所述实时航点经纬高坐标和下一航点的经纬高坐标连线的航向；
18、提取当前无人机位置与应飞航线间的航向偏差距离；
19、根据所述当前无人机位置与应飞航线间的航向偏差距离外部输入的期望偏航距离获取当前无人机对应的修正期望航向；其中，所述期望偏航距离设置为默认值或特定数值，并且，所述期望偏航距离的默认值为0；
20、将所述修正期望航向发送至自动驾驶仪，并通过所述自动驾驶仪控制无人机轨迹飞行。
21、进一步地，所述期望偏航距离对应的特定数值通过如下方法进行设置，包括：
22、实时监测无人机运行过程中的飞行速度和最大速度以及转弯半径数据和加速度参数；
23、利用所述无人机运行过程中的飞行速度和最大速度获取速度参数因子，其中，所述速度参数因子通过如下公式获取：
24、
25、其中，ξv表示速度参数因子；n表示无人机运行过程中所经历的单位时间的个数，并且，所述单位时间为1s；vi表示无人机飞行过程中第i个单位时间对应的飞行速度；m表示无人机飞行过程中的飞行速度从非飞行速度最大值骤升至飞行速度最大值的单位时间的个数；vmaxi表示第i次提升至飞行速度最大值对应的速度数值；vxi表示第i次提升至飞行速度最大值对应的非飞行速度最大值的具体飞行速度数值；
26、利用所述无人机运行过程中的转弯半径数据获取转弯参数因子，其中，所述转弯参数因子通过如下公式获取：
27、
28、其中，ξw表示转弯参数因子；x表示无人机运行过程中所经历的转弯动作的个数；ri表示无人机飞行过程中第i个转弯动作对应的转弯半径数据；k表示无人机运行过程中所经历的转弯半径最大值出现次数；wmaxi表示第i次出现转弯半径最大值时对应的转弯角度；wxi表示第i次出现转弯半径最大值之前未进行转弯时的飞行航向与目标航向之间的夹角；vmi表示第i次出现转弯半径最大值时对应的转弯平均飞行速度；vmxi表示第i次出现转弯半径最大值之前未进行转弯时的飞行速度；
29、利用所述无人机运行过程中的加速度参数获取加速度参数因子，其中，所述加速度参数因子通过如下公式获取：
30、
31、其中，ξa表示加速度参数因子；n表示无人机运行过程中所经历的单位时间的个数，并且，所述单位时间为1s；ai表示第i个单位时间对应的加速度数值；m表示无人机飞行过程中的飞行速度从非飞行速度最大值骤升至飞行速度最大值的单位时间的个数；amaxi表示第i次提升至飞行速度最大值对应的加速度数值；axi表示第i次提升至飞行速度最大值对应的非飞行速度最大值的飞行加速度数值；ti表示第i次提升至飞行速度最大值所经历的飞行速度提上时长；tc表示预设的时长参考值；
32、利用所述速度参数因子、转弯参数因子和加速度参数因子获取无人机的期望偏航距离对应的特定数值，其中，所述期望偏航距离对应的特定数值通过如下公式获取：
33、
34、其中，s表示期望偏航距离对应的特定数值；s0表示预设的期望偏航距离初始值；δs表示预设的期望偏航距离补偿量。
35、一种陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真系统，所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真系统包括：
36、坐标及偏差信息获取模块，用于根据预设的选点逻辑结合无人机的有效航路点数量获取经纬高坐标和航线偏差值；
37、距离数据获取模块，用于根据无人机的经纬高坐标和航线偏差值分别对应获取无人机的待飞距离和最短距离；
38、飞行控制模块，用于根据无人机的经纬高坐标获取无人机的航向和修正期望航向，并将所述修正期望航向发送至自动驾驶仪，控制无人机轨迹飞行。
39、进一步地，所述坐标及偏差信息获取模块包括：
40、选点逻辑调取模块，用于调取预设的选点逻辑；
41、航路点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法包括：
2.根据权利要求1所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，根据预设的选点逻辑结合无人机的有效航路点数量获取经纬高坐标和航线偏差值，包括：
3.根据权利要求1所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，根据无人机的经纬高坐标和航线偏差值分别对应获取无人机的待飞距离和最短距离，包括：
4.根据权利要求1所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，根据无人机的经纬高坐标获取无人机的航向和修正期望航向，并将所述修正期望航向发送至自动驾驶仪，控制无人机轨迹飞行，包括：
5.根据权利要求4所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，所述期望偏航距离对应的特定数值通过如下方法进行设置，包括：
6.一种陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真系统，其特征在于，所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真系统包括：
7.根据权利要求6所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真系统，其
8.根据权利要求6所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真系统，其特征在于，所述距离数据获取模块包括：
9.根据权利要求6所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真系统，其特征在于，所述飞行控制模块包括：
10.根据权利要求9所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真系统，其特征在于，所述期望偏航距离对应的特定数值通过如下方法进行设置，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法包括：
2.根据权利要求1所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，根据预设的选点逻辑结合无人机的有效航路点数量获取经纬高坐标和航线偏差值，包括：
3.根据权利要求1所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，根据无人机的经纬高坐标和航线偏差值分别对应获取无人机的待飞距离和最短距离，包括：
4.根据权利要求1所述陆军无人机仿真系统轨迹自动控制仿真方法，其特征在于，根据无人机的经纬高坐标获取无人机的航向和修正期望航向，并将所述修正期望航向发送至自动驾驶仪，控制无人机轨迹飞行，包括：
5.根据权利要求4所述陆军无人机仿真系统轨...
【专利技术属性】
技术研发人员：李友毅，贾磊，
申请(专利权)人：北京领为军融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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