飞行器着陆方法、系统以及垂直起降飞行器与流程

本技术涉及飞行器控制，尤其涉及一种飞行器着陆方法、系统以及垂直起降飞行器。

背景技术：

1、目前航空领域中，电动垂直起降（electric vertical take-off and landing，evtol）技术作为一种创新性的飞行方案，正在引起广泛关注。evtol技术通过电动无人机或有人驾驶飞行器实现垂直起降和水平飞行，具有灵活性高、噪音低、对环境友好等诸多优点，被视为未来城市空中交通、紧急救援等领域的重要解决方案。

2、然而，evtol飞行器通常需要在有限的空间内进行垂直着陆，这对evtol飞行器着陆系统提出了挑战。现有的evtol飞行器着陆系统的自动着陆能力不足，造成evtol飞行器着陆精确性和安全性较低的问题。

3、上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种飞行器着陆方法、系统以及垂直起降飞行器，旨在解决现有的evtol飞行器着陆系统的自动着陆能力不足，存在evtol飞行器着陆精确性和安全性较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提出一种飞行器着陆方法，所述方法应用于倾转旋翼垂直起降飞行器，所述方法包括：

3、响应于着陆指令，对飞行器的着陆点进行识别与锁定，得到目标着陆点；

4、基于所述目标着陆点，对飞行器的着陆路径进行规划，得到飞行器的着陆路径；

5、基于飞行器的飞行状态信息，对所述飞行器的飞行轨迹进行预测，得到预测的飞行轨迹；

6、基于所述着陆路径与预测的飞行轨迹，对所述飞行器的飞行状态进行调整，以控制飞行器进行着陆。

7、在一实施例中，所述着陆路径包括平飞阶段、倾转过渡阶段、垂直降落阶段，所述基于所述目标着陆点，对飞行器的着陆路径进行规划，得到飞行器的着陆路径的步骤，包括：

8、基于所述目标着陆点、周围环境信息与飞行状态信息，对所述飞行器的平飞阶段、倾转过渡阶段以及垂直降落阶段的路径进行分别规划，分别对应得到平飞路径、倾转过渡走廊以及倾转过渡路径、垂直降落路径。

9、在一实施例中，所述倾转过渡走廊包括倾转过渡走廊窗口，所述基于所述着陆路径与预测的飞行轨迹，对所述飞行器的飞行状态进行调整，以控制飞行器进行着陆的步骤，包括：

10、当所述飞行器处于平飞阶段，基于所述平飞路径与预测的飞行轨迹，对所述飞行器的飞行状态进行调整，确保所述飞行状态可进入倾转过渡走廊窗口；

11、当所述飞行器处于倾转过渡阶段，基于所述倾转过渡走廊与倾转过渡路径，对所述飞行器的倾转旋翼的倾转角进行调整，控制所述飞行器的下滑速度与下滑坡度，并结合预测的飞行轨迹，对所述飞行器的飞行状态进行调整，确保所述飞行器在所述倾转过渡走廊中飞行。

12、在一实施例中，所述基于所述着陆路径与预测的飞行轨迹，对所述飞行器的飞行状态进行调整，以控制飞行器进行着陆的步骤，还包括：

13、当所述飞行器处于垂直降落阶段，基于所述垂直降落路径与预测的飞行轨迹，对所述飞行器的高度、位置与姿态进行调整，以控制飞行器进行着陆。

14、在一实施例中，所述飞行器包括显示系统，所述响应于着陆指令，对飞行器的着陆点进行识别与锁定，得到目标着陆点的步骤，包括：

15、响应于着陆指令，根据周围环境信息与飞行状态信息，对飞行器的着陆点进行识别，获得若干个第一着陆点，并计算得到所述第一着陆点的安全系数；

16、通过所述显示系统向飞行员显示所述第一着陆点的安全系数，并接收飞行员的着陆点选取指令，从若干个第一着陆点中锁定目标着陆点。

17、在一实施例中，所述飞行器包括飞控系统，所述当所述飞行器处于倾转过渡阶段，基于所述倾转过渡走廊与倾转过渡路径，对所述飞行器的倾转旋翼的倾转角进行调整，控制所述飞行器的下滑速度与下滑坡度，并结合预测的飞行轨迹，对所述飞行器的飞行状态进行调整，确保所述飞行器在所述倾转过渡走廊中飞行的步骤之前，还包括：

18、在所述飞行器进入倾转过渡阶段之前，对所述飞行器的飞行状态进行评估，确认所述飞行状态是否满足可进入倾转过渡走廊窗口的飞行状态条件；

19、当所述飞行状态满足可进入倾转过渡走廊窗口的飞行状态条件时，对所述周围环境信息进行评估，确认是否满足预设倾转过渡环境条件；

20、当所述周围环境信息满足预设倾转过渡环境条件时，通过所述飞控系统控制飞行器自动进入倾转过渡走廊窗口；和/或

21、当所述周围环境信息满足预设倾转过渡环境条件时，向飞行员提供操作确认提示，并接收飞行员的第一确认指令，控制飞行器进入倾转过渡走廊窗口。

22、在一实施例中，所述当所述飞行器处于倾转过渡阶段，基于所述倾转过渡走廊与倾转过渡路径，对所述飞行器的倾转旋翼的倾转角进行调整，控制所述飞行器的下滑速度与下滑坡度，并结合预测的飞行轨迹，对所述飞行器的飞行状态进行调整，确保所述飞行器在所述倾转过渡走廊中飞行的步骤之前，还包括：

23、在所述飞行器进入倾转过渡阶段之前，当所述飞行状态不满足可进入倾转过渡走廊窗口的飞行状态条件时，向飞行员提供复飞告警；和/或

24、在所述飞行器进入倾转过渡阶段之前，当所述周围环境信息不满足预设倾转过渡环境条件时，向飞行员提供复飞告警。

25、在一实施例中，所述飞行器包括飞控系统，所述预测的飞行轨迹包括预测悬停点，所述当所述飞行器处于垂直降落阶段，基于所述垂直降落路径与预测的飞行轨迹，对所述飞行器的高度、位置与姿态进行调整，以控制飞行器进行着陆的步骤之前，还包括：

26、在所述飞行器进入垂直降落阶段之前，确认所述预测悬停点是否处于垂直降落区域内；

27、当所述预测悬停点处于垂直降落区域内时，控制所述飞行器按照所述倾转过渡路径进行飞行，并通过实时调整所述飞行器的飞行状态，控制所述飞行器与所述目标着陆点处于垂直状态，以实现所述飞行器的悬停；和/或

28、当所述飞行器处于悬停后，确认所述周围环境信息与所述飞行器的飞行状态信息是否满足预设垂直降落条件；

29、当所述周围环境信息与所述飞行器的飞行状态信息满足预设垂直降落条件时，通过所述飞控系统控制飞行器自动进入垂直降落阶段；和/或

30、当所述周围环境信息与所述飞行器的飞行状态信息满足预设垂直降落条件时，向飞行员提供操作确认提示，并接收飞行员的第二确认指令，控制飞行器进入垂直降落阶段。

31、在一实施例中，所述当所述飞行器处于垂直降落阶段，基于所述垂直降落路径与预测的飞行轨迹，对所述飞行器的高度、位置与姿态进行调整，以控制飞行器进行着陆的步骤之前，还包括：

32、当所述预测悬停点不处于垂直降落区域内时，向飞行员提供复飞告警；和/或

33、当所述周围环境信息与所述飞行器的飞行状态信息不满足预设垂直降落条件时，向飞行员提供复飞告警。

34、在一实施例中，所述方法还包括：

35、当所述飞行器处于倾转过渡阶段时，且所述倾转过渡路径与预测的飞行轨迹的偏差超出预设第一阈值时，向飞行员提供路径偏差提示，并接收飞行员的超越控制指令，基于所述超越控制指令对所述飞行器的飞行状态进行调整；和/或

36、当所述飞行器处于垂直降落阶段时，且所述垂直降落路径与预测的飞行轨迹的偏差超出预设第二阈值时，向飞行员进行路径偏差提示，并接收飞行员的超越控制指令，基于所述超越控制指令对所述飞行器的飞行状态进行调整。

37、在一实施例中，所述方法还包括：

38、通过显示系统，至少显示所述飞行器的着陆路径与预测的飞行轨迹，以辅助飞行员对飞行器的着陆过程进行监控与调整，其中，所述显示系统包括主飞行显示器、平视显示器、多功能显示器中的至少一者。

39、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种飞行器着陆系统，所述飞行器着陆系统包括：

40、着陆点识别模块，用于响应于着陆指令，对飞行器的着陆点进行识别与锁定，得到目标着陆点；

41、着陆路径规划模块，用于基于所述目标着陆点，对飞行器的着陆路径进行规划，得到飞行器的着陆路径；

42、轨迹预测模块，用于基于飞行器的飞行状态信息，对所述飞行器的飞行轨迹进行预测，得到预测的飞行轨迹；

43、自动导航模块，用于基于所述着陆路径与预测的飞行轨迹，对所述飞行器的飞行状态进行调整，以控制飞行器进行着陆。

44、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种垂直起降飞行器，所述飞行器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上所述的飞行器着陆方法的步骤。

45、本技术提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

46、本技术通过响应于着陆指令，对飞行器进行着陆点识别与锁定；然后再通过目标着陆点，自动规划得到飞行器的着陆路径；同时结合飞行器的实时飞行状态信息进行飞行轨迹预测，得到预测的飞行轨迹；最后根据规划的着陆路径与预测的飞行轨迹，对飞行器的飞行状态进行实时调整，确认预测的飞行轨迹符合规划的着陆路径，从而实现飞行器的自动导航着陆，有效提高飞行器着陆的精确性和安全性，同时还可减轻飞行员的操作负担。