CN111060709B - 一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法 - Google Patents

一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111060709B
CN111060709B CN201911245098.6A CN201911245098A CN111060709B CN 111060709 B CN111060709 B CN 111060709B CN 201911245098 A CN201911245098 A CN 201911245098A CN 111060709 B CN111060709 B CN 111060709B
Authority
CN
China
Prior art keywords
attack angle
aerial vehicle
unmanned aerial
angle
attack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911245098.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111060709A (zh
Inventor
张羽白
李玉飞
肖成方
郭枚林
冷国旗
邹俊俊
涂慧玲
刘宝文
范钦海
相梅
翁雪花
陈孔锦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd filed Critical Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
Priority to CN201911245098.6A priority Critical patent/CN111060709B/zh
Publication of CN111060709A publication Critical patent/CN111060709A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111060709B publication Critical patent/CN111060709B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/07—Indicating devices, e.g. for remote indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D7/00—Indicating measured values
    • G01D7/02—Indicating value of two or more variables simultaneously
    • G01D7/04—Indicating value of two or more variables simultaneously using a separate indicating element for each variable
    • G01D7/06—Luminous indications projected on a common screen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

本发明提供一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法，所述的方法是在无有效迎角信号测量的情况下，根据迎角变化与法向过载增量的相关性推导，在地面操纵台使用无人机下传的有效法向过载信息构建伪迎角，用于模拟真实迎角，从而使用伪迎角驱动地面操纵台飞控综合画面显示区的平显速度矢量符显示。上述方法在无人机机动过程中伪迎角响应极性正确，基本无延迟，在中小杆量的操纵中，响应幅值与正常迎角基本重合，大杆操纵时，响应幅值略小于正常迎角，满足使用要求。

Description

一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法
技术领域
本发明属于飞机航电领域，具体为一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法。
背景技术
在无人机操作控制设计上，借鉴有人驾驶飞机座舱内平显的显示效果，参照类似有人驾驶模式的人在环控制，在细节处理上增加或替换成无人机特有的飞行参数，实时显示无人机当前飞行环境，给操作员提供飞行操纵所需的重要信息，为飞机安全飞行提供重要保障。
在无人机飞控综合画面显示区中，速度矢量符的运用是非常重要的，通过观察该符号与地平线的相对位置关系，无人机操作员能够轻松掌握飞机当前飞行高度的变化，其驱动参数主要为飞机的真实迎角。
但对无人机来说，考虑到使用成本或测量精度的问题，一般不会安装迎角传感器，难以获得无人机真实迎角，必须通过其它信号构造的方式，计算一个相对可靠的伪迎角以供驱动速度矢量符。
发明内容
为解决上述现有技术存在的不足，本发明所解决的技术问题是提供一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法。
上述方法的技术方案是，在无有效迎角信号测量的情况下，根据迎角变化与法向过载增量的相关性推导，在地面操纵台使用无人机下传的有效法向过载信息构建伪迎角，用于模拟真实迎角，从而使用伪迎角驱动地面操纵台飞控综合画面显示区的平显速度矢量符显示。
进一步地，伪迎角的具体计算方式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中，α----------- 伪迎角，单位：°
α0----------- 理论配平迎角，单位：°
g----------- 重力加速度，取9.8m/s2
v----------- 真空速，单位：m/s
Yα----------- 升力系数对迎角的大导数，单位：1/rad·s
Ny------------ 法向过载。
根据上述公式推导的伪迎角，驱动地面操纵台飞控综合画面显示区中的速度矢量指示符显示，根据其相对于机头的位置关系提供操纵员迎角信息。
在上述技术方案中，所推导计算出的伪迎角用于驱动无人机人在环平显速度矢量符，通过仿真计算得出，在机动过程中伪迎角响应极性正确，基本无延迟，在中小杆量的操纵中，响应幅值与正常迎角基本重合，大杆操纵时，响应幅值略小于正常迎角。综上，满足使用要求。
附图说明
图1为无人机拉半杆时迎角重构信号对比图。
图2为无人机拉满杆时迎角重构信号对比图。
图3为无人机推满杆时迎角重构信号对比图。
图4为无人机平飞平显示意图。
图5为无人机60°坡度盘旋平显示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
按照本发明所述的计算方法，计算出伪迎角，为说明伪迎角的有效性，在飞机六自由度仿真中将构建的伪迎角与飞机方程输出的正常迎角进行对比，图1为仿真时间2s～6s纵向拉半杆时的仿真对比，图2为纵向拉满杆时的仿真对比，图3为纵向推满杆的仿真对比。
从仿真结果可以看出，在机动过程中伪迎角响应极性正确，基本无延迟，在中小杆量的操纵中，响应幅值与正常迎角基本重合，大杆操纵时，响应幅值略小于正常迎角。
地面操纵台飞控综合画面显示区如下图所示，图4为5km，0.5M时飞机平飞平显示意图，图5为5km，0.5M时做60°坡度盘旋时的平显示意图。
经飞行员专项评估，使用法向过载解算的伪迎角可以驱动平显速度矢量符迎角显示，可以为无人机操纵员提供足够的信息，满足地面操纵的使用要求。

Claims (1)

1.一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法，其驱动参数为无人机迎角，其特征是：在无有效迎角信号测量的情况下，根据迎角变化与法向过载增量的相关性推导，在地面操纵台使用无人机下传的有效法向过载信息构建伪迎角，用于模拟真实迎角，从而使用伪迎角驱动地面操纵台飞控综合画面显示区的平显速度矢量符显示，所述的伪迎角计算方法具体为：
Figure 708004DEST_PATH_IMAGE002
式中，α----------- 伪迎角，单位：°；
α0----------- 理论配平迎角，单位：°；
g----------- 重力加速度，取9.8m/s2；
v----------- 真空速，单位：m/s ；
Yα----------- 升力系数对迎角的大导数，单位：1/rad·s；
Ny------------ 法向过载。
CN201911245098.6A 2019-12-06 2019-12-06 一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法 Active CN111060709B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911245098.6A CN111060709B (zh) 2019-12-06 2019-12-06 一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911245098.6A CN111060709B (zh) 2019-12-06 2019-12-06 一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111060709A CN111060709A (zh) 2020-04-24
CN111060709B true CN111060709B (zh) 2021-10-15

Family

ID=70299971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911245098.6A Active CN111060709B (zh) 2019-12-06 2019-12-06 一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111060709B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111813137B (zh) * 2020-07-15 2024-02-02 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种靶机人在环控制方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2134866A (en) * 1980-11-28 1984-08-22 Sundstrand Data Control Angle of attack based pitch generator and head up display
CN101964057A (zh) * 2010-07-28 2011-02-02 中国人民解放军海军航空工程学院青岛分院 机载平显记录视频信息的动态提取方法
CN102991679A (zh) * 2011-09-08 2013-03-27 霍尼韦尔国际公司 显示飞行器的飞行速度信息的系统和方法
CN103979116A (zh) * 2014-04-27 2014-08-13 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种飞机平显最佳攻角框动态定位方法
CN103983801A (zh) * 2014-04-27 2014-08-13 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种飞机平显虚拟速度矢量符号定位方法
CN104765280A (zh) * 2015-03-13 2015-07-08 吉林医药学院 无人机三维立体显控综合训练系统
CN204623824U (zh) * 2015-05-05 2015-09-09 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞行控制系统
WO2018002878A1 (en) * 2016-06-29 2018-01-04 L-3 Technologies Avionic Products Intuitive display of angle of attack guidance on aircraft attitude indicator
CN108089597A (zh) * 2017-12-29 2018-05-29 易瓦特科技股份公司 基于地面站对无人机进行控制的方法及装置
CN108287557A (zh) * 2017-12-29 2018-07-17 易瓦特科技股份公司 基于地面站控制航空器的方法及装置
CN108332773A (zh) * 2016-12-22 2018-07-27 国立民用航空学院 用于控制运载器姿态显示的方法和装置
CN108594836A (zh) * 2017-12-29 2018-09-28 易瓦特科技股份公司 基于地面站对无人机进行控制的方法及装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2831871B1 (fr) * 2001-11-08 2004-08-13 Airbus France Procede et dispositif d'aide au pilotage d'un aeronef
US7088264B2 (en) * 2002-03-14 2006-08-08 Honeywell International Inc. Flight safety system monitoring combinations of state values
FR3005361B1 (fr) * 2013-05-06 2018-05-04 Dassault Aviation Dispositif d'aide au pilotage propre a afficher une animation et procede associe

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2134866A (en) * 1980-11-28 1984-08-22 Sundstrand Data Control Angle of attack based pitch generator and head up display
CN101964057A (zh) * 2010-07-28 2011-02-02 中国人民解放军海军航空工程学院青岛分院 机载平显记录视频信息的动态提取方法
CN102991679A (zh) * 2011-09-08 2013-03-27 霍尼韦尔国际公司 显示飞行器的飞行速度信息的系统和方法
CN103979116A (zh) * 2014-04-27 2014-08-13 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种飞机平显最佳攻角框动态定位方法
CN103983801A (zh) * 2014-04-27 2014-08-13 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种飞机平显虚拟速度矢量符号定位方法
CN104765280A (zh) * 2015-03-13 2015-07-08 吉林医药学院 无人机三维立体显控综合训练系统
CN204623824U (zh) * 2015-05-05 2015-09-09 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞行控制系统
WO2018002878A1 (en) * 2016-06-29 2018-01-04 L-3 Technologies Avionic Products Intuitive display of angle of attack guidance on aircraft attitude indicator
CN108332773A (zh) * 2016-12-22 2018-07-27 国立民用航空学院 用于控制运载器姿态显示的方法和装置
CN108089597A (zh) * 2017-12-29 2018-05-29 易瓦特科技股份公司 基于地面站对无人机进行控制的方法及装置
CN108287557A (zh) * 2017-12-29 2018-07-17 易瓦特科技股份公司 基于地面站控制航空器的方法及装置
CN108594836A (zh) * 2017-12-29 2018-09-28 易瓦特科技股份公司 基于地面站对无人机进行控制的方法及装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《三余度迎角传感器可靠性分析及重构技术研究》;张羽白等;《教练机》;20150331(第3期);第48-52页 *
《基于法向过载增稳的无人机纵向姿态控制技术研究》;杨方伟等;《中国民航飞行学院学报》;20170630;第28卷(第6期);第60-62页 *
《大型客机自动飞行控制律研究》;李欣;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20140715(第7期);第C031-142页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111060709A (zh) 2020-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10403161B1 (en) Interface for accessing airspace data
EP2681635B1 (en) Control computer for an unmanned vehicle
Laiacker et al. Vision aided automatic landing system for fixed wing UAV
US9031719B2 (en) Passive local wind estimator
US20160125746A1 (en) Dynamic collision-avoidance system and method
CN102298389A (zh) 无人机起飞降落阶段的地面站全权接管控制系统
CN101976278A (zh) 基于虚拟现实技术的飞机降落辅助系统及方法
US20200143093A1 (en) Method and system for simulating movable object states
JP2012236592A (ja) プライマリフライトディスプレイの可視性を改善するためのシステムおよび方法
US11587449B2 (en) Systems and methods for guiding a vertical takeoff and landing vehicle to an emergency landing zone
US20220334595A1 (en) Unmanned aircraft control using engine torque control system
WO2016149039A1 (en) Trajectory control of a vehicle
WO2016048437A1 (en) Initial rotor state compensation for a rotorcraft
CN111060709B (zh) 一种无人机人在环平显显示用速度矢量指示符驱动方法
CN108399289B (zh) 一种用于无人机低空环境飞行的安全包络模型及其构建方法
CN107111321B (zh) 控制方法、控制装置、飞行控制系统与多旋翼无人机
WO2013174559A1 (en) Method and device for estimating a wind field
US20200055598A1 (en) Unmanned aerial vehicle, and method for using same
KR101872295B1 (ko) 소형 무인비행체의 비행 자세 안정화 시스템
Morais et al. Trajectory and Guidance Mode for autonomously landing an UAV on a naval platform using a vision approach
Phang et al. Autonomous tracking and landing on moving ground vehicle with multi-rotor UAV
CN110844098A (zh) 飞行器
Hansen et al. Diagnosis of uav pitot tube defects using statistical change detection
JP4399287B2 (ja) 航空機及び航空機の風向推定方法
EP4100917A1 (en) System, method, and computer program product for avoiding ground blindness in a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant