CN110307847A - 一种固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法 - Google Patents

一种固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，包括以下步骤：根据已知的机场跑道绝对位置坐标构造一条直线航线和四条与直线航线相切的圆弧航线；获取固定翼无人机实时的位置信息，并根据实时的位置信息计算固定翼无人机距直线航线端点的地面距离；根据地面距离确定着陆起始点和理想着陆点坐标，并计算固定翼无人机距位于着陆起始点两侧的圆弧航线圆心点的直线距离，以及根据直线距离确定切入直线航线的圆弧航线；获取固定翼无人机实时的地速和航迹角，并根据实时的地速、航迹角和位置信息计算固定翼无人机的横侧向加速度制导信号。本发明能够保证固定翼无人机自任意位置安全应急返航着陆。

Description

一种固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法。
背景技术
固定翼无人机需要具备应急返航功能，用来保证当固定翼无人机发生系统(如机械装置、发动机、传感器等)故障导致飞行状态异常时，可以安全地返场着陆。通常，固定翼无人机能否安全返场的前提条件是固定翼无人机当前状态是否具备最低的返程能力，这需要根据固定翼无人机实时的飞行状态来判断。
常用的固定翼无人机应急返航功能存在返航路线选择不合理以及制导信息修正不及时的问题，会导致固定翼无人机在应急返航时发生坠毁。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，能够提供更为安全合理的应急返航航线，更加精确的横侧向加速度制动信号，可保证固定翼无人机自任意位置安全应急返航着陆。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，包括以下步骤：S1，根据已知的机场跑道绝对位置坐标构造一条直线航线和四条与直线航线相切的圆弧航线；S2，获取所述固定翼无人机实时的位置信息，并根据所述实时的位置信息计算所述固定翼无人机距所述直线航线端点的地面距离，根据所述地面距离确定着陆起始点和理想着陆点坐标；S3，计算所述固定翼无人机距位于所述着陆起始点两侧的圆弧航线圆心点的直线距离，以及根据所述直线距离确定切入所述直线航线的圆弧航线；S4，获取所述固定翼无人机实时的地速和航迹角，并根据所述实时的地速、航迹角和位置信息计算所述固定翼无人机的横侧向加速度制导信号。
根据本发明实施例提出的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，先根据已知的机场跑道绝对位置坐标构造一条直线航线和四条与直线航线相切的圆弧航线，然后根据固定翼无人机实时的位置信息计算距直线航线端点的地面距离，由此确定着陆起始点和理想着陆点坐标，接着计算固定翼无人机距着陆起始点两侧的圆弧航线圆心的直线距离，由此确定切入直线航线的圆弧航线，该圆弧航线和所切入的直线航线可构成固定翼无人机的应急返航航线，最后根据固定翼无人机实时的地速、航迹角和位置信息计算出固定翼无人机的横侧向加速度制导信号，由此，可通过实时获取固定翼无人机当前的飞行状态，规划应急返航航线，计算横侧向加速度制导信号，从而能够提供更为安全合理的应急返航航线，更加精确的横侧向加速度制动信号，保证固定翼无人机自任意位置安全应急返航着陆。
另外，根据本发明上述实施例提出的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述步骤S1包括：根据已知的机场跑道绝对位置坐标获取机场跑道中心点坐标和机场跑道中心线方位角，并在所述机场跑道中心线上构造两个坐标点，构成所述直线航线；在每个所述坐标点的两侧分别构造一个与所述直线航线相切的圆弧航线。
进一步地，所述直线航线的长度为所述固定翼无人机最大升阻比点对应的飞行地速对应的最短减速距离。
进一步地，所述四条圆弧航线的半径为所述固定翼无人机最大升阻比点对应的飞行地速和45°滚转坡度所共同决定的转弯半径R。
根据本发明的一个实施例，所述位置信息包括经纬度坐标，所述步骤S3包括：将地面距离相对小的坐标点作为所述固定翼无人机着陆起始点，并将地面距离相对大的坐标点作为所述固定翼无人机理想着陆点；根据所述实时的经纬度坐标计算所述固定翼无人机当前位置距所述着陆起始点两侧的圆弧航线圆心点的直线距离，并将直线距离相对小的圆心点所在的圆弧航线确定为所述固定翼无人机切入所述直线航线的圆弧航线。
根据本发明的一个实施例，所述固定翼无人机应急返航航线由所述直线航线和所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线组成。
根据本发明的一个实施例，所述步骤S4包括：获取所述固定翼无人机实时的地速，并根据所述实时的地速计算所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线的最大制导半径和所述直线航线的最大制导半径；获取所述固定翼无人机实时的航迹角，根据所述固定翼无人机实时的经纬度坐标和所述固定翼无人机实时的航迹角计算所述固定翼无人机距直线航线的地面距离、到所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的方位角和到直线航线的垂直方位角；根据所述固定翼无人机距所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的直线距离、距直线航线的地面距离、到所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的方位角、到直线航线的垂直方位角计算圆弧航线制导夹角和直线航线制导夹角；根据所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线的最大制导半径、制导夹角和所述直线航线的最大制导半径、制导夹角，计算所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线横侧向加速度制导信号和直线航线横侧向加速度制导信号。
进一步地，所述圆弧航线的最大制导半径和所述直线航线的最大制导半径分别对应为：
Lc＝2*lg(Vg)*R
Ln＝2*lg(Vg)*Sqrt(D_os)
其中，lg为对数函数，Vg为地速，R为圆弧航线的半径，Sqrt为开平方，D_os为直线航线的长度；
所述固定翼无人机距距直线航线的地面距离、到所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的方位角、到直线航线的垂直方位角分别对应为：
Dn＝sin(Psi-∠A)*D_os
Psi_c＝arctan(YS1/XS1)
Psi_n＝∠A+sign(Psi-∠A)*90°
其中，sin为正弦函数，Psi为实时的航迹角，arctan为反正切函数，∠A为机场跑道中心线方位角，sign为符号函数；
所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线制导夹角和所述直线航线制导夹角分别对应为：
其他
其他
其中，Dc为固定翼无人机距确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的直线距离，arccos为反余弦函数。
进一步地，所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线横侧向加速度制导信号和所述直线航线横侧向加速度制导信号分别对应为：
Ayg_c＝2*(Vg)2*sin(Dpsi_c)/Lc
Ayg_n＝2*(Vg)2*sin(Dpsi_n)/Ln。
进一步地，所述固定翼无人机先跟踪所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线，并在距着陆起始点的距离小于三分之一的所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线的最大制导半径，并且实时的航迹角与机场跑道中心线方位角的差的绝对值小于30°时切入所述直线航线。
附图说明
图1为本发明实施例的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法的流程图；
图2为本发明一个实施例的固定翼无人机应急返航导引航线图；
图3为本发明一个实施例的圆弧航线制导示意图；
图4为本发明一个实施例的直线航线制导示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法的流程图。
如图1所示，本发明实施例的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法包括以下步骤：
S1，根据已知的机场跑道绝对位置坐标构造一条直线航线和四条与直线航线相切的圆弧航线。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，可根据已知的机场跑道绝对位置坐标获取机场跑道中心点A的经纬度坐标(Lat_A,Lon_A)和机场跑道中心线方位角∠A，并在机场跑道中心线上构造两个坐标点O和S，构成直线航线OS。
在本发明的一个实施例中，直线航线OS的长度D_os可由固定翼无人机最小着陆速度对应的最短减速距离所决定，具体为固定翼无人机最大升阻比点对应的飞行地速对应的最短减速距离，可通过下列公式计算：
D_os＝最大升阻比点对应的飞行地速*(着陆起始点高度/期望下滑速度)。
在本发明的一个实施例中，可根据机场跑道中心点A的经纬度坐标(Lat_A,Lon_A)、机场跑道中心线方位角∠A和直线航线OS的长度D_os，计算坐标点O的经纬度坐标(Lat_O,Lon_O)和坐标点S的经纬度坐标(Lat_S,Lon_S)，其中：
Lat_O＝D_os*Cos(∠A)/Cm_lat+Lat_A
Lon_O＝D_os*Sin(∠A)/Cm_lon+Lon_A
Lat_S＝D_os*Cos(∠A+180°)/Cm_lat+Lat_A
Lon_S＝D_os*Sin(∠A+180°)/Cm_lon+Lon_A
其中，Cm_lat＝1.113195m，Cm_lon＝Cos(Lat_A)*1.113195m。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，可在坐标点O的两侧分别构造一个与直线航线OS相切的圆弧航线O1和圆弧航线O2，可在坐标点S的两侧分别构造一个与直线航线OS相切的圆弧航线S1和圆弧航线S2。
在本发明的一个实施例中，上述四条圆弧航线的半径R可由固定翼无人机当前状态下的转弯性能所决定，具体为固定翼无人机最大升阻比点对应的飞行地速和45°滚转坡度所共同决定的转弯半径，可通过下列公式计算：
R＝(最大升阻比点对应的飞行地速)2/9.8。
在本发明的一个实施例中，可根据坐标点O的经纬度坐标(Lat_O,Lon_O)、坐标点S的经纬度坐标(Lat_S,Lon_S)、机场跑道中心线方位角∠A和圆弧航线的半径R，计算圆弧航线O1圆心点的经纬度坐标(Lat_O1,Lon_O1)、圆弧航线O2圆心点的经纬度坐标(Lat_O2,Lon_O2)、圆弧航线S1圆心点的经纬度坐标(Lat_S1,Lon_S1)和圆弧航线S2圆心点的经纬度坐标(Lat_S2,Lon_S2)，其中：
Lat_O1＝R*Cos(∠A-90°)/Cm_lat+Lat_O
Lon_O1＝R*Sin(∠A-90°)/Cm_lon+Lon_O
Lat_O2＝R*Cos(∠A+90°)/Cm_lat+Lat_O
Lon_O2＝R*Sin(∠A+90°)/Cm_lon+Lon_O
Lat_S1＝R*Cos(∠A-90°)/Cm_lat+Lat_S
Lon_S1＝R*Sin(∠A-90°)/Cm_lon+Lon_S
Lat_S2＝R*Cos(∠A+90°)/Cm_lat+Lat_S
Lon_S2＝R*Sin(∠A+90°)/Cm_lon+Lon_S。
S2，获取固定翼无人机实时的位置信息，并根据实时的位置信息计算固定翼无人机距直线航线端点的地面距离。
在本发明的一个实施例中，位置信息包括经纬度坐标，可通过获取固定翼无人机实时的经纬度坐标(Lat_P,Lon_P)，并根据固定翼无人机实时的经纬度坐标(Lat_P,Lon_P)、坐标点O的经纬度坐标(Lat_O,Lon_O)和坐标点S的经纬度坐标(Lat_S,Lon_S)，计算固定翼无人机距直线航线OS两个端点的地面距离，即计算固定翼无人机距坐标点O的地面距离|PO|和距坐标点S的地面距离|PS|，其中：
|PO|＝Sqrt(XO2+YO2)
XO＝[111412.8*Cos(ZO)-93.5*Cos(3*ZO)]*(Lon_P-Lon_O)
YO＝[111132.9-559.8*Cos(2*ZO)]*(Lat_P-Lat_O)
ZO＝(Lat_P+Lat_O)/114.6
|PS|＝Sqrt(XS2+YS2)
XS＝[111412.8*Cos(ZS)-93.5*Cos(3*ZS)]*(Lon_P-Lon_S)
YS＝[111132.9-559.8*Cos(2*ZS)]*(Lat_P-Lat_S)
ZS＝(Lat_P+Lat_S)/114.6
其中，Sqrt为开平方函数。
S3，根据地面距离确定着陆起始点和理想着陆点坐标，并计算固定翼无人机距位于着陆起始点两侧的圆弧航线圆心点的直线距离，以及根据直线距离确定切入直线航线的圆弧航线。
在本发明的一个实施例中，可通过比较固定翼无人机距直线航线OS坐标点S的地间距离|PS|和距坐标点O的地面距离|PO|的大小，确定着陆起始点和期望着陆点。若|PS|＜|PO|，则S点为着陆起始点O点为期望着陆点，若|PS|＞|PO|，则O点为着陆起始点S点为期望着陆点。
在本发明的一个实施例中，可假设S点为着陆起始点O点为期望着陆点，则可根据固定翼无人机实时的经纬度(Lat_P,Lon_P)、圆弧航线S1圆心点的经纬度坐标(Lat_S1,Lon_S1)和圆弧航线S2圆心点的经纬度坐标(Lat_S2,Lon_S2)，计算固定翼无人机当前位置距着陆起始点S两侧的圆弧航线圆心点的直线距离，即计算固定翼无人机当前位置距圆弧航线S1圆心点的直线距离|PS1|和距圆弧航线S2圆心点的直线距离|PS2|，其中：
|PS1|＝Sqrt(XS12+YS12)
XS1＝(Lon_P–Lon_S1)*Cm_lon
YS1＝(Lat_P–Lat_S1)*Cm_lat
|PS2|＝Sqrt(XS22+YS22)
XS2＝(Lon_P–Lon_S2)*Cm_lon
YS2＝(Lat_P–Lat_S2)*Cm_lat。
在本发明的一个实施例中，可通过比较固定翼无人机当前位置距圆弧航线S1圆心点的直线距离|PS1|和距圆弧航线S2圆心点的直线距离|PS2|的大小，确定切入直线航线OS的圆弧航线。若|PS1|＜|PS2|，则圆弧航线S1圆心点为固定翼无人机切入直线航线OS的圆弧航线对应的圆心坐标点，若|PS1|＞|PS2|，则圆弧航线S2圆心点为固定翼无人机切入直线航线OS的圆弧航线对应的圆心坐标点。
在本发明的一个实施例中，固定翼无人机应急返航航线由直线航线OS和确定的切入直线航线OS的圆弧航线组成。
S4，获取固定翼无人机实时的地速和航迹角，并根据实时的地速、航迹角和位置信息计算固定翼无人机的横侧向加速度制导信号。
在本发明的一个实施例中，可假设圆弧航线S1圆心点为固定翼无人机切入直线航线OS的圆弧航线对应的圆心坐标点，则可通过获取固定翼无人机实时的地速Vg，并根据实时的地速Vg、圆弧航线的半径R和直线航线OS的长度D_os，计算圆弧航线S1的最大制导半径Lc和直线航线OS的最大制导半径Ln，其中：
Lc＝2*lg(Vg)*R
Ln＝2*lg(Vg)*Sqrt(D_os)
其中，lg为对数函数。
在本发明的一个实施例中，可通过获取固定翼无人机实时的航迹角Psi，并根据固定翼无人机实时的航迹角Psi、机场跑道中心线方位角∠A和直线航线OS的长度D_os，计算固定翼无人机距直线航线OS的地面距离Dn为：
Dn＝sin(Psi-∠A)*D_os。
在本发明的一个实施例中，可根据固定翼无人机实时的航迹角Psi、实时的经纬度(Lat_P,Lon_P)、圆弧航线S1圆心点的经纬度坐标(Lat_S1,Lon_S1)和机场跑道中心线方位角∠A，计算固定翼无人机到圆弧航线S1圆心点的方位角Psi_c和到直线航线OS的垂直方位角Psi_n，其中：
Psi_c＝arctan(YS1/XS1)
Psi_n＝∠A+sign(Psi-∠A)*90°
其中，sign为符号函数。
在本发明的一个实施例中，可根据固定翼无人机距圆弧航线S1圆心点的直线距离Dc、距直线航线OS的地面距离Dn、到圆弧航线S1圆心点的方位角Psi_c、到直线航线OS的垂直方位角Psi_n，计算圆弧航线S1制导夹角Dpsi_c和直线航线OS制导夹角Dpsi_n，其中：
其他
其他
其中，Dc＝|PS1|，arccos为反余弦函数。
在本发明的一个实施例中，参照图3和图4，可根据圆弧航线S1的最大制导半径Lc、制导夹角Dpsi_c和直线航线OS的最大制导半径Dn、制导夹角Dpsi_n，计算圆弧航线S1横侧向加速度制导信号Ayg_c和的直线航线OS横侧向加速度制导信号Ayg_n，其中：
Ayg_c＝2*(Vg)2*sin(Dpsi_c)/Lc
Ayg_n＝2*(Vg)2*sin(Dpsi_n)/Ln。
在本发明的一个实施例中，固定翼无人机先跟踪圆弧航线S1，并在距着陆起始点S的距离小于三分之一的圆弧航线S1的最大制导半径Lc，并且实时的航迹角Psi与机场跑道中心线方位角∠A的差的绝对值小于30°时切入直线航线OS。
根据本发明实施例提出的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，先根据已知的机场跑道绝对位置坐标构造一条直线航线和四条与直线航线相切的圆弧航线，然后根据固定翼无人机实时的位置信息计算距直线航线端点的地面距离，由此确定着陆起始点和理想着陆点坐标，接着计算固定翼无人机距着陆起始点两侧的圆弧航线圆心的直线距离，由此确定切入直线航线的圆弧航线，该圆弧航线和所切入的直线航线可构成固定翼无人机的应急返航航线，最后根据固定翼无人机实时的地速、航迹角和位置信息计算出固定翼无人机的横侧向加速度制导信号，由此，可通过实时获取固定翼无人机当前的飞行状态，规划应急返航航线，计算横侧向加速度制导信号，从而能够提供更为安全合理的应急返航航线，更加精确的横侧向加速度制动信号，可保证固定翼无人机自任意位置安全应急返航着陆。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，根据已知的机场跑道绝对位置坐标构造一条直线航线和四条与直线航线相切的圆弧航线；
S2，获取所述固定翼无人机实时的位置信息，并根据所述实时的位置信息计算所述固定翼无人机距所述直线航线端点的地面距离；
S3，根据所述地面距离确定着陆起始点和理想着陆点坐标，并计算所述固定翼无人机距位于所述着陆起始点两侧的圆弧航线圆心点的直线距离，以及根据所述直线距离确定切入所述直线航线的圆弧航线；
S4，获取所述固定翼无人机实时的地速和航迹角，并根据所述实时的地速、航迹角和位置信息计算所述固定翼无人机的横侧向加速度制导信号。
2.根据权利要求1所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
根据已知的机场跑道绝对位置坐标获取机场跑道中心点坐标和机场跑道中心线方位角，并在所述机场跑道中心线上构造两个坐标点，构成所述直线航线；
在每个所述坐标点的两侧分别构造一个与所述直线航线相切的圆弧航线。
3.根据权利要求2所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述直线航线的长度为所述固定翼无人机最大升阻比点对应的飞行地速对应的最短减速距离。
4.根据权利要求2所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述四条圆弧航线的半径为所述固定翼无人机最大升阻比点对应的飞行地速和45°滚转坡度所共同决定的转弯半径R。
5.根据权利要求1或2所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述位置信息包括经纬度坐标，所述步骤S3包括：
将地面距离相对小的坐标点作为所述固定翼无人机着陆起始点，并将地面距离相对大的坐标点作为所述固定翼无人机理想着陆点；
根据所述实时的经纬度坐标计算所述固定翼无人机当前位置距所述着陆起始点两侧的圆弧航线圆心点的直线距离，并将直线距离相对小的圆心点所在的圆弧航线确定为所述固定翼无人机切入所述直线航线的圆弧航线。
6.根据权利要求5所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述固定翼无人机应急返航航线由所述直线航线和所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线组成。
7.根据权利要求5所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
获取所述固定翼无人机实时的地速，并根据所述实时的地速计算所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线的最大制导半径和所述直线航线的最大制导半径；
获取所述固定翼无人机实时的航迹角，根据所述固定翼无人机实时的经纬度坐标和所述固定翼无人机实时的航迹角计算所述固定翼无人机距直线航线的地面距离、到所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的方位角和到直线航线的垂直方位角；
根据所述固定翼无人机距所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的直线距离、距直线航线的地面距离、到所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的方位角、到直线航线的垂直方位角计算圆弧航线制导夹角和直线航线制导夹角；
根据所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线的最大制导半径、制导夹角和所述直线航线的最大制导半径、制导夹角，计算所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线横侧向加速度制导信号和直线航线横侧向加速度制导信号。
8.根据权利要求7所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述圆弧航线的最大制导半径和所述直线航线的最大制导半径分别对应为：
Lc＝2*lg(Vg)*R
Ln＝2*lg(Vg)*Sqrt(D_os)
其中，lg为对数函数，Vg为地速，R为圆弧航线的半径，Sqrt为开平方，D_os为直线航线的长度；
所述固定翼无人机距距直线航线的地面距离、到所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的方位角、到直线航线的垂直方位角分别对应为：
Dn＝sin(Psi-∠A)*D_os
Psi_c＝arctan(YS1/XS1)
Psi_n＝∠A+sign(Psi-∠A)*90
其中，sin为正弦函数，Psi为实时的航迹角，arctan为反正切函数，∠A为机场跑道中心线方位角，sign为符号函数；
所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线制导夹角和所述直线航线制导夹角分别对应为：
其中，Dc为固定翼无人机距确定的切入所述直线航线的圆弧航线圆心点的直线距离，arccos为反余弦函数。
9.根据权利要求8所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线横侧向加速度制导信号和所述直线航线横侧向加速度制导信号分别对应为：
Ayg_c＝2*(Vg)2*sin(Dpsi_c)/Lc
Ayg_n＝2*(Vg)2*sin(Dpsi_n)/Ln。
10.根据权利要求9所述的固定翼无人机应急返航航线规划及横侧向制导方法，其特征在于，所述固定翼无人机先跟踪所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线，并在距着陆起始点的距离小于三分之一的所述确定的切入所述直线航线的圆弧航线的最大制导半径，并且实时的航迹角与机场跑道中心线方位角的差的绝对值小于30°时切入所述直线航线。
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