考虑垂直起降无人机着舰问题的特殊性, 提出了一种基于机载视觉的自主着舰方案。突破了传统2D光流测速的弊端, 利用图像球面光流估计出目标舰船的三维速度矢量。为解决传统位置控制方案对着落轨迹精度控制不足的问题, 利用Tau理论实时规划出一条满足着舰软着落约束条件的期望轨迹, 最终以无人机三维飞行速度矢量作为控制量设计了轨迹跟踪控制器。基于Unity3D软件开发视景仿真环境, 模拟不同海况条件, 对所设计系统进行了半实物闭环仿真验证。与传统轨迹规划方案相比, 所提方法无需复杂优化迭代计算, 能同时满足着舰的实时性和精确性需求。
垂直起降无人机 视觉着舰 球面光流 Tau理论 VTOL UAV visual deck landing spherical optical flow Tau theory
1 军械工程学院无人机工程系
2 军械工程学院学员三旅，石家庄050003
针对尾坐式飞行器垂直飞行状态下易受突风和乱流的干扰，为了提高系统的稳定性和动态性能，设计了一种变论域分形模糊PID控制器，并在分形因子中引入一个归一化误差加速度参量来反映系统响应的快慢程度。通过在分形时刻进行论域的自调整，以分形时刻系统的误差变量值作为新的误差变量论域范围，其他变量的论域范围也进行相关联的调整，从而重新激活全局的模糊规则，对PID控制器的参数进行调整，以提高系统的响应速度和控制精度。通过仿真表明，该方法不仅提高了系统的动态响应特性和稳态性能，而且具有较强的自适应能力和抗干扰能力。
尾坐式飞行器 垂直起降 变论域 分形控制 tail-sitter UAV vertical take-off and landing variable universe fractal control
