一种无人机飞行轨迹跟踪控制系统

摘要

本发明公开的一种无人机飞行轨迹跟踪控制系统，包括轨迹制导器、纵向控制器和侧向控制器。在本发明的无人机飞行轨迹跟踪控制系统作用下，无人机能够很快实现爬升，消除高度误差，并保持航迹跟踪，总体轨迹跟踪精度较高。并且本发明的跟踪控制系统能够充分利用传感器测量反馈得到的飞行状态信息，通过融合更多的有用信息，达到了很高的控制精度。适用于飞行器这类复杂多变量系统。

主权项

一种无人机飞行轨迹跟踪控制系统，其特征在于，包括轨迹制导器、纵向控制器和侧向控制器；所述轨迹制导器的纵向制导律为：$V_g=\sqrt{{{\stackrel{.}{x}}_g}^2+{{\stackrel{.}{y}}_g}^2+{{\stackrel{.}{h}}_g}^2}---\left(1\right)$${\alpha }_g=\frac{\mathrm{mg}(1-\cos {\phi }_g)}{{\mathrm{QSC}}_{\mathrm{L\alpha }}\cos {\phi }_g}---\left(2\right)$${\theta }_g={\gamma }_g+{\alpha }_g+k_h(\mathrm{\Delta h}-{\mathrm{\Delta h}}_g)+k_h\Delta \stackrel{.}{h}=\arg \sin \left(\frac{{\stackrel{.}{h}}_g}{V_g}\right)+{\alpha }_g+k_h(\mathrm{\Delta h}-{\mathrm{\Delta h}}_g)+k_h\Delta \stackrel{.}{h}---\left(3\right)$$q_g=\frac{g}{V_g}\cos {\theta }_g\sin {\phi }_g\tan {\phi }_g---\left(4\right)$所述轨迹制导器中的横侧向制导律为：β_g＝0              (5)${\phi }_g=\arctan \frac{{\stackrel{.}{\psi }}_g{V}_g}{g}+k_{d}d+k_{\stackrel{.}{d}}\stackrel{.}{d},$其中p_g＝0           (7)$r_g=\frac{g}{V_g}\cos {\theta }_g\sin {\phi }_g---\left(8\right)$所述纵向控制器的纵向控制律为：$U_{\mathrm{lon}}\left(k\right)={\tilde{R}}_{\mathrm{lon}}(k+1){\hat{x}}_{\mathrm{lon}}(k+1)-{\tilde{R}}_{\mathrm{lon}}(k+1)A_{\mathrm{lon}}{X}_{\mathrm{lon}}\left(k\right)---\left(9\right)$所述侧向控制器的横侧向控制律为：$U_{\mathrm{lat}}\left(k\right)={\tilde{R}}_{\mathrm{lat}}(k+1){\hat{x}}_{\mathrm{lat}}(k+1)-{\tilde{R}}_{\mathrm{lat}}(k+1)A_{\mathrm{lat}}{X}_{\mathrm{lat}}\left(k\right)---\left(10\right).$