技术领域
[0001] 本发明涉及飞行器编队控制领域，尤其涉及一种主从机编队飞行控制方法。
相关背景技术
[0002] 在主从机编队飞行过程中，需要实时计算从机的位置跟踪误差，一般传统主从机编队飞行控制方法直接使用主机的航向角来计算从机的位置跟踪误差。
[0003] 但是由于基于主机航向角计算得到的位置跟踪误差对主机航向变化较为敏感，即较小的主机航向变化可产生较大的位置误差改变，不利于多机编队飞行。
具体实施方式
[0021] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部，基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
[0022] 下面结合附图描述本发明的具体实施例。
[0023] 实施例1
[0024] 如图1-2所示，以单个从机跟随主机进行编队飞行为例进行介绍，其余从机跟随主机飞行的基本原理一致，只是每个从机相对主机的期望位置不同而已；
[0025] ψW和ψL分别为从机和主机的偏航角；onxnyn为从机的地面坐标系oLxWyW为从机的机体坐标系平移到主机质心的坐标系；xr和yr分别为从机相对主机的期望位置在oLxWyW坐标系的纵向分量和横向分量，xr和yr已知；
[0026] S1、每个从机将各自起飞前的经纬度坐标作为坐标原点，建立各自的地面坐标系，可计算当前时刻从机的位置坐标xW和yW；
[0027] S2、在飞行过程中，主机通过数传以广播的形式发送主机的飞行速度、经纬度坐标、飞行高度信息，每个从机接收主机的经纬度坐标，并在各自的地面坐标系下通过坐标变换得到主机的位置坐标xL和yL；
[0028] S3、在编队飞行过程中，每个从机相对主机的期望位置已知，每个从机在各自地面坐标系下可根据主机的位置坐标计算得到从机在地面坐标系下的期望位置指令xc和yc：
[0029]
[0030] S4、已知从机在各自地面坐标系下的位置坐标和位置指令，引入从机跟随坐标系oLxsys；
[0031] S5、在从机跟随坐标系下计算每个从机的跟踪航向角θs，基于跟踪航向角计算从机的横纵向位置误差；
[0032] 令(xc1,yc1)为从机当前时刻期望位置，(xc2,yc2)为从机上一时刻的期望位置，则从机跟踪航向角θs的具体计算公式为：
[0033]
[0034]
[0035] 已知从机在地面坐标系中的位置坐标(xW,yW)，则可通过下式计算得到从机位置跟踪误差沿着跟随坐标系纵轴和横轴的分量(δx,δy)：
[0036]
[0037] S6、纵向位置误差分量δx用来进行速度控制，当δx增大时，从机通过提高飞行速度来减小纵向方向的跟踪误差，速度控制指令Vc的计算公式为：
[0038]
[0039] 其中，VL和VW分别主机和从机的飞行速度；ex为位置和速度跟踪控制的综合误差；kx1、kx2、kVP、kVD为控制器参数；
[0040] 横向位置误差分量δy用来进行滚转控制，滚转角指令φc的计算公式为：
[0041]
[0042] 其中，D1为航迹跟随中的虚拟导引距离，大小与从机的飞行速度相关，随着飞行速度成正比，当从机偏离跟踪航向时，通过横向位置误差计算得到滚转角指令，以协调转弯的方式跟踪期望航线，从而实现主从机编队飞行。
[0043] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征，第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0044] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
