1.本技术属于非电变量的控制系统，也属于地面设施设计技术领域，具体涉及一种用于对无人机进行回收的控制系统及其方法。
背景技术：2.为满足无人机的稳定盘旋过载能力，需选择使用具有大推力的发动机，大推力发动机推力过大，在无人机需要回收降落时，难以在有限的时间、空间内快速、有效减速到预定安全降落速度，而在较大的飞行速度下进行回收降落，存在极大的安全风险。
3.鉴于上述技术缺陷的存在提出本技术。
4.需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。
技术实现要素：5.本技术的目的是提供一种用于对无人机进行回收的控制系统及其方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
6.本技术的技术方案是：一方面提供一种用于对无人机进行回收的控制方法，包括：在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速；在无人机无动力飞行减速至预定无人机回收区域时，判断无人机的飞行速度是否小于预定安全降落速度：若是，则控制无人机向预定无人机回收区域内降落；若否，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定无人机回收区域内降落；基于下式确定预定发动机停车位置： ；其中，l为预定发动机停车位置到预定无人机回收区域的距离；m为无人机的质量；v为无人机的飞行速度； v0为无人机的预定安全降落速度；ρ为无人机飞行高度的空气密度；s为无人机的机翼参考面积；α为无人机的平均阻力系数。
7.根据本技术的至少一个实施例，上述的用于对无人机进行回收的控制方法中，所述控制无人机向预定无人机回收区域内降落，具体为：控制无人机上降落伞打开，使无人机向预定无人机回收区域内降落。
8.根据本技术的至少一个实施例，上述的用于对无人机进行回收的控制方法中，所述控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，保持无人机的滚转角不变。
9.根据本技术的至少一个实施例，上述的用于对无人机进行回收的控制方法中，所述控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，以预定无人机上降落伞打开点为中心。
10.另一方面提供一种用于对无人机进行回收的控制系统，包括：无人机无动力飞行减速控制模块，在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速；无人机降落控制模块，在无人机无动力飞行减速至预定无人机回收区域时，判断无人机的飞行速度是否小于预定安全降落速度：若是，则控制无人机向预定无人机回收区域内降落；若否，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定无人机回收区域内降落；所述无人机无动力飞行减速控制模块中，基于下式确定预定发动机停车位置： ；其中，l为预定发动机停车位置到预定无人机回收区域的距离；m为无人机的质量；v为无人机的飞行速度；v0为无人机的预定安全降落速度；ρ为无人机飞行高度的空气密度；s为无人机的机翼参考面积；α为无人机的平均阻力系数。
11.根据本技术的至少一个实施例，上述的用于对无人机进行回收的控制系统中，所述无人机降落控制模块控制无人机向预定无人机回收区域内降落，具体为：控制无人机上降落伞打开，使无人机向预定无人机回收区域内降落。
12.根据本技术的至少一个实施例，上述的用于对无人机进行回收的控制系统中，所述无人机降落控制模块控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，保持无人机的滚转角不变。
13.根据本技术的至少一个实施例，上述的用于对无人机进行回收的控制系统中，所述控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，以预定无人机上降落伞打开点为中心。
14.本技术至少存在以下有益技术效果：一方面提供一种用于对无人机进行回收的控制方法，其设计在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速，在到达预定无人机回收区域时，若无人机的飞行速度没有减速到无人机的预定安全降落速度以下，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定
无人机回收区域内降落，以此保证实现对无人机的安全回收。
15.另一方面提供一种用于对无人机进行回收的控制系统，与上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制方法相对应，可用以实现上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制方法，其技术效果可参考上述用于对无人机进行回收的控制方法的技术效果进行理解，在此不再赘述。
附图说明
16.图1是本技术实施例提供的用于对无人机进行回收的控制方法的示意图；图2是本技术实施例提供的用于对无人机进行回收的控制系统的示意图。
17.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
18.为使本技术的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本技术的部分实施例，其仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
19.此外，除非另有定义，本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
20.此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
21.下面结合附图1至图2对本技术做进一步详细说明。
22.一方面提供一种用于对无人机进行回收的控制方法，包括：在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速；在无人机无动力飞行减速至预定无人机回收区域时，具体可以是到达预定无人机
回收区域的边缘部位，判断无人机的飞行速度是否小于预定安全降落速度：若是，则控制无人机向预定无人机回收区域内降落；若否，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定无人机回收区域内降落。
23.对于上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制方法，领域内技术人员可以理解的是，其设计在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速，在到达预定无人机回收区域时，若无人机的飞行速度没有减速到无人机的预定安全降落速度以下，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定无人机回收区域内降落，以此保证实现对无人机的安全回收。
24.对于上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制方法，领域内技术人员可以理解的是，无人机的预定发动机停车位置可由相关技术人员在应用本技术公开的技术方案时，根据具体实际进行确定，可以是根据经验进行确定，以无人机无动力飞行减速至预定无人机回收区域时，飞行速度能够降低至预定安全降落速度以下为准，在本技术中提供以下方法确定无人机的预定发动机停车位置： ；其中，l为预定发动机停车位置到预定无人机回收区域的距离；m为无人机的质量；v为无人机的飞行速度；v0为无人机的预定安全降落速度；ρ为无人机飞行高度的空气密度，可根据经验给出或通过实测得到；s为无人机的机翼参考面积；α为无人机的平均阻力系数，与无人机本身的特性相关，具体可以根据经验给出，或通过试验得到，或由仿真得出。
25.在一些可选的实施例中，上述的用于对无人机进行回收的控制方法中，所述控制无人机向预定无人机回收区域内降落，具体为：控制无人机上降落伞打开，使无人机向预定无人机回收区域内降落。
26.在一些可选的实施例中，上述的用于对无人机进行回收的控制方法中，所述控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，保持无人机的滚转角不变。
27.在一些可选的实施例中，上述的用于对无人机进行回收的控制方法中，所述控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，以预定无人机上降落伞打开点为中心。
28.对于上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制方法，领域内技术人员可以理解的是，保持无人机的高度不变，控制无人机进行盘旋时，有以下关系： ；其中，r为无人机盘旋时的半径；
v为无人机盘旋时的飞行速度；g为重力加速度；
훾
为无人机的滚转角；由上述关系可知，在保持无人机的滚转角
훾
不变的条件下，无人机盘旋时，随着飞行速度v的减小，盘旋的半径r会逐渐减小，设计无人机进行盘旋时，以预定无人机上降落伞打开点为中心，可使无人机在盘旋的过程中逐渐靠近预定无人机上降落伞打开点，最终能够在飞行速度降低至预定安全降落速度时，到达预定无人机上降落伞打开点，其后可直接飞至预定无人机上降落伞打开点，控制无人机上降落伞打开，保证使无人机能够顺利的降落到预定无人机回收区域内，其中预定无人机上降落伞打开点，可由领域内技术人员在应用本技术公开的技术方案时，根据具体实际进行确定，可以是位于靠近预定无人机回收区域的位置，也可以是位于预定无人机回收区域内，以能够保证无人机能够降落到预定无人机回收区域内为准。
29.另一方面提供一种用于对无人机进行回收的控制系统，包括：无人机无动力飞行减速控制模块，在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速；无人机降落控制模块，在无人机无动力飞行减速至预定无人机回收区域时，判断无人机的飞行速度是否小于预定安全降落速度：若是，则控制无人机向预定无人机回收区域内降落；若否，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定无人机回收区域内降落。
30.在一些可选的实施例中，上述的用于对无人机进行回收的控制系统中，所述无人机无动力飞行减速控制模块中，基于下式确定预定发动机停车位置： ；其中，l为预定发动机停车位置到预定无人机回收区域的距离；m为无人机的质量；v为无人机的飞行速度；v0为无人机的预定安全降落速度；ρ为无人机飞行高度的空气密度，可根据经验给出或通过实测得到；s为无人机的机翼参考面积；α为无人机的平均阻力系数。
31.在一些可选的实施例中，上述的用于对无人机进行回收的控制系统中，所述无人机降落控制模块控制无人机向预定无人机回收区域内降落，具体为：控制无人机上降落伞打开，使无人机向预定无人机回收区域内降落。
32.在一些可选的实施例中，上述的用于对无人机进行回收的控制系统中，所述无人机降落控制模块控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，保持无人机的滚转角不变。
33.在一些可选的实施例中，上述的用于对无人机进行回收的控制系统中，所述控制
无人机的高度保持不变，进行盘旋时，以预定无人机上降落伞打开点为中心。
34.对于上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制系统，由于其与上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制方法相对应，可用以实现上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制方法，描述的较为简单，具体相关之处可参见用于对无人机进行回收的控制方法部分的相关说明，其技术效果也可参考用于对无人机进行回收的控制方法相关部分的技术效果，在此不再赘述。
35.此外，领域内技术人员还应该能够意识到，上述实施例公开的用于对无人机进行回收的控制系统，可嵌入到无人机飞控系统中，利用无人机飞控系统获取相关的数据，以及通过无人机飞控系统对无人机的回收进行控制，其各个组成模块、单元能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，本技术中对其按照功能进行了一般性地描述，这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件，领域内技术人员可以对每个特定的应用及其实际约束条件选择采用不同的方法来实现所描述的功能，但是该种实现不应认为超出本技术的范围。
36.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
37.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。
技术特征：1.一种用于对无人机进行回收的控制方法，其特征在于，包括：在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速；在无人机无动力飞行减速至预定无人机回收区域时，判断无人机的飞行速度是否小于预定安全降落速度：若是，则控制无人机向预定无人机回收区域内降落；若否，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定无人机回收区域内降落；基于下式确定预定发动机停车位置：；其中，l为预定发动机停车位置到预定无人机回收区域的距离；m为无人机的质量；v为无人机的飞行速度；v0为无人机的预定安全降落速度；ρ为无人机飞行高度的空气密度；s为无人机的机翼参考面积；α为无人机的平均阻力系数。2.根据权利要求1所述的用于对无人机进行回收的控制方法，其特征在于，所述控制无人机向预定无人机回收区域内降落，具体为：控制无人机上降落伞打开，使无人机向预定无人机回收区域内降落。3.根据权利要求1所述的用于对无人机进行回收的控制方法，其特征在于，所述控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，保持无人机的滚转角不变。4.根据权利要求1所述的用于对无人机进行回收的控制方法，其特征在于，所述控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，以预定无人机上降落伞打开点为中心。5.一种用于对无人机进行回收的控制系统，其特征在于，包括：无人机无动力飞行减速控制模块，在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速；无人机降落控制模块，在无人机无动力飞行减速至预定无人机回收区域时，判断无人机的飞行速度是否小于预定安全降落速度：若是，则控制无人机向预定无人机回收区域内降落；若否，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定无人机回收区域内降落；所述无人机无动力飞行减速控制模块中，基于下式确定预定发动机停车位置：；其中，
l为预定发动机停车位置到预定无人机回收区域的距离；m为无人机的质量；v为无人机的飞行速度；v0为无人机的预定安全降落速度；ρ为无人机飞行高度的空气密度；s为无人机的机翼参考面积；α为无人机的平均阻力系数。6.根据权利要求5所述的用于对无人机进行回收的控制系统，其特征在于，所述无人机降落控制模块控制无人机向预定无人机回收区域内降落，具体为：控制无人机上降落伞打开，使无人机向预定无人机回收区域内降落。7.根据权利要求5所述的用于对无人机进行回收的控制系统，其特征在于，所述无人机降落控制模块控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，保持无人机的滚转角不变。8.根据权利要求5所述的用于对无人机进行回收的控制系统，其特征在于，所述控制无人机的高度保持不变，进行盘旋时，以预定无人机上降落伞打开点为中心。
技术总结本申请属于非电变量的控制系统，也属于地面设施设计技术领域，具体涉及一种用于对无人机进行回收的控制方法，包括：在无人机到达预定发动机停车位置时，控制关闭发动机，使无人机无动力飞行减速；在无人机无动力飞行减速至预定无人机回收区域时，判断无人机的飞行速度是否小于预定安全降落速度：若是，则控制无人机向预定无人机回收区域内降落；若否，则控制无人机的高度保持不变，进行盘旋，直至无人机的飞行速度小于预定安全降落速度，控制无人机向预定无人机回收区域内降落。此外，涉及一种用于对无人机进行回收的控制系统，包括：无人机无动力飞行减速控制模块、无人机降落控制模块，可用以实现上述的用于对无人机进行回收的控制方法。控制方法。控制方法。
技术研发人员：刘艳华 詹光 胡婕
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/7/5
