本申請涉及無人機，尤其涉及一種增強無人機靜穩(wěn)定性的方法及裝置。
背景技術(shù)：
1、在無人機研發(fā)流程中，當完成總體與氣動設(shè)計環(huán)節(jié)后，需要對生產(chǎn)加工后的無人機進行風(fēng)洞吹風(fēng)試驗，根據(jù)風(fēng)洞數(shù)據(jù)對無人機操穩(wěn)特性進行分析評估。由于生產(chǎn)加工一般會與實際設(shè)計方案有所偏差，而且某些無人機由于飛行場景或飛行階段特殊，需要對無人機的氣動外形進行特殊設(shè)計，以提高無人機操縱性或飛行航時，但會損失無人機的穩(wěn)定性。而穩(wěn)定性下降會對無人機的飛行控制帶來很大的挑戰(zhàn)，增大了飛行風(fēng)險。另一方面，由于無人機已經(jīng)生產(chǎn)加工完畢，無法再次更改氣動外形，只能通過飛行控制的手段實現(xiàn)無人機的自主安全飛行，但在實際操作中仍面臨著極大的不確定性，飛行風(fēng)險難以得到有效控制。
2、因此，如何在不更改無人機氣動外形的情況下增強無人機的穩(wěn)定性，以降低飛行過程中因控制發(fā)散而引發(fā)事故的風(fēng)險，成為了當前亟待的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、在本申請實施例中，通過提供一種增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，解決了如何在不更改無人機氣動外形的情況下增強無人機的穩(wěn)定性，以降低飛行過程中因控制發(fā)散而引發(fā)事故的風(fēng)險的問題。
2、第一方面，本申請實施例提供了一種增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，該方法包括：獲取無人機和增穩(wěn)傘的傘機組合體的俯仰力矩和偏航力矩并進行操穩(wěn)計算分析，基于操穩(wěn)計算分析結(jié)果確定增穩(wěn)傘的受力面積和傘繩長度；在無人機尾部安裝增穩(wěn)傘，其掛點位于無人機的縱向?qū)ΨQ軸中心位置；將無人機攜帶至空中預(yù)設(shè)高度，在機翼展開姿態(tài)下將其釋放，然后將增穩(wěn)傘打開；無人機調(diào)整自身姿態(tài)完成俯沖改平操作后，切除增穩(wěn)傘。
3、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述獲取無人機和增穩(wěn)傘的傘機組合體的俯仰力矩和偏航力矩并進行操穩(wěn)計算分析，基于操穩(wěn)計算分析結(jié)果確定增穩(wěn)傘的受力面積和傘繩長度，包括：將增穩(wěn)傘的俯仰力矩和偏航力矩并分別疊加至無人機的俯仰力矩和偏航力矩上，以獲取傘機組合體的俯仰力矩和偏航力矩；基于所述傘機組合體的俯仰力矩和偏航力矩進行操穩(wěn)計算分析；以傘機組合體的阻尼比和超調(diào)量作為操穩(wěn)計算分析結(jié)果的約束條件，確定增穩(wěn)傘的受力面積和傘繩長度。
4、在一種可能的實現(xiàn)方式中，增穩(wěn)傘的俯仰力矩的計算公式為：；其中，為增穩(wěn)傘的俯仰力矩，為增穩(wěn)傘的阻力系數(shù)，為增穩(wěn)傘的受力面積，為傘掛點與無人機氣動焦點的距離，為無人機的迎角；增穩(wěn)傘的偏航力矩的計算公式為：；其中，為無人機的側(cè)滑角；其中，；為增穩(wěn)傘的半徑，為數(shù)學(xué)常數(shù)。
5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括通過仿真飛行基于預(yù)設(shè)原則驗證增穩(wěn)傘的受力面積是否滿足要求，所述預(yù)設(shè)原則具體包括：在無人機完成俯沖改平操作后，切除增穩(wěn)傘，無人機的最低速度大于或等于無人機的失速速度的預(yù)設(shè)倍數(shù)，同時無人機的最高速度小于或等于無人機的顫振速度；其中，所述預(yù)設(shè)倍數(shù)大于1。
6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述將無人機攜帶至空中預(yù)設(shè)高度，在機翼展開姿態(tài)下將其釋放，然后將增穩(wěn)傘打開，包括：無人機處于機翼折疊的狀態(tài)時，被空中載體攜帶至預(yù)設(shè)高度；當無人機到達預(yù)設(shè)高度后，無人機進行機翼展開動作；機翼展開動作完成后，空中載體釋放無人機；無人機檢測到釋放信號，將增穩(wěn)傘打開，此時在螺旋槳處于靜止狀態(tài)調(diào)整機身姿態(tài)。
7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述無人機調(diào)整自身姿態(tài)完成俯沖改平操作后，切除增穩(wěn)傘，包括：無人機通過調(diào)整自身姿態(tài)執(zhí)行俯沖改平操作，逐步減小俯仰角，向水平飛行狀態(tài)過渡；當無人機完成俯沖改平操作后，切除增穩(wěn)傘，開啟螺旋槳，執(zhí)行正常飛行流程。
8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，無人機完成俯沖改平操作的判斷標準為無人機的俯仰角大于預(yù)設(shè)角度且持續(xù)時間大于預(yù)設(shè)時間。
9、第二方面，本申請實施例提供了一種增強無人機靜穩(wěn)定性的裝置，該裝置包括：確定模塊，用于獲取無人機和增穩(wěn)傘的傘機組合體的俯仰力矩和偏航力矩并進行操穩(wěn)計算分析，基于操穩(wěn)計算分析結(jié)果確定增穩(wěn)傘的受力面積和傘繩長度；安裝模塊，用于在無人機尾部安裝增穩(wěn)傘，其掛點位于無人機的縱向?qū)ΨQ軸中心位置；打開模塊，用于將無人機攜帶至空中預(yù)設(shè)高度，在機翼展開姿態(tài)下將其釋放，然后將增穩(wěn)傘打開；切除模塊，用于無人機調(diào)整自身姿態(tài)完成俯沖改平操作后，切除增穩(wěn)傘。
10、第三方面，本申請實施例提供了一種增強無人機靜穩(wěn)定性的服務(wù)器，包括存儲器和處理器；所述存儲器用于存儲計算機可執(zhí)行指令；所述處理器用于執(zhí)行所述計算機可執(zhí)行指令，以實現(xiàn)第一方面或第一方面任一種可能的實現(xiàn)方式所述的方法。
11、第四方面，本申請實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有可執(zhí)行指令，計算機執(zhí)行所述可執(zhí)行指令時能夠?qū)崿F(xiàn)第一方面或第一方面任一種可能的實現(xiàn)方式所述的方法。
12、本申請實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果：本申請實施例提供了一種增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，獲取無人機和增穩(wěn)傘的傘機組合體的俯仰力矩和偏航力矩并進行操穩(wěn)計算分析，基于操穩(wěn)計算分析結(jié)果確定增穩(wěn)傘的受力面積和傘繩長度。在無人機尾部安裝增穩(wěn)傘，其掛點位于無人機的縱向?qū)ΨQ軸中心位置。將無人機攜帶至空中預(yù)設(shè)高度，在機翼展開姿態(tài)下將其釋放，然后將增穩(wěn)傘打開。無人機調(diào)整自身姿態(tài)完成俯沖改平操作后，切除增穩(wěn)傘。本申請在不更改無人機氣動外形的情況下，通過增穩(wěn)傘增強無人機的穩(wěn)定性。并且增加增穩(wěn)傘的試驗加工周期短，可快速進行試驗驗證。解決了如何在不更改無人機氣動外形的情況下增強無人機的穩(wěn)定性，以降低飛行過程中因控制發(fā)散而引發(fā)事故的風(fēng)險的問題。
1.一種增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述獲取無人機和增穩(wěn)傘的傘機組合體的俯仰力矩和偏航力矩并進行操穩(wěn)計算分析，基于操穩(wěn)計算分析結(jié)果確定增穩(wěn)傘的受力面積和傘繩長度，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，增穩(wěn)傘的俯仰力矩的計算公式為：；其中，為增穩(wěn)傘的俯仰力矩，為增穩(wěn)傘的阻力系數(shù)，為增穩(wěn)傘的受力面積，為傘掛點與無人機氣動焦點的距離，為無人機的迎角；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，還包括通過仿真飛行基于預(yù)設(shè)原則驗證增穩(wěn)傘的受力面積是否滿足要求，所述預(yù)設(shè)原則具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述將無人機攜帶至空中預(yù)設(shè)高度，在機翼展開姿態(tài)下將其釋放，然后將增穩(wěn)傘打開，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述無人機調(diào)整自身姿態(tài)完成俯沖改平操作后，切除增穩(wěn)傘，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強無人機靜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，無人機完成俯沖改平操作的判斷標準為無人機的俯仰角大于預(yù)設(shè)角度且持續(xù)時間大于預(yù)設(shè)時間。
8.一種增強無人機靜穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，包括：
9.一種增強無人機靜穩(wěn)定性的服務(wù)器，其特征在于，包括存儲器和處理器；
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有可執(zhí)行指令，計算機執(zhí)行所述可執(zhí)行指令時能夠?qū)崿F(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述的方法。