高九州，贾宏光

(1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033；2.中国科学院大学，北京 100039)



无人机自主着陆纵向控制律设计

高九州1，2*，贾宏光1

(1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033；2.中国科学院大学，北京 100039)

针对无人机的自主高精度定点着陆，应用自适应内模控制(AIMC)原理设计了自主着陆纵向飞行控制律。以轮式无人机为平台，将纵向非线性模型解耦并线性化。然后，以地速和下沉率为控制目标，应用AIMC理论设计了纵向飞行控制律。通过对AIMC滤波参数进行自调整改善了系统的动态特性，基于对模型的辨识增强了系统的鲁棒性。在顺逆风6 m/s的条件下对AIMC系统进行了数字仿真， 结果显示其落点精度达到前后向30 m范围内。与传统内模控制(IMC)系统相比，提出的自适应内模控制(AIMC)系统在动态性能和落点精度等方面均有明显提高。最后，搭建了半物理测试平台，通过半物理仿真测试复现了系统数字仿真结果，验证了系统功能的完整性和协调性。

无人机；自主着陆；自适应内模控制；纵向飞行控制律；数字仿真；半物理测试

1　引　言

自主着陆是轮式无人机回收的重要方式之一，其着陆点的特性指标较高，对导航系统和飞行控制系统均提出了严格要求。文献[1]指出在着陆过程中，气动参数会因地面效应发生明显变化，同时风场的存在更会影响定点着陆的精度。文献[2]采用稳态逆结合反馈控制器设计了自主着陆控制律，文献[3]在构造非线性干扰观测器的基础上设计了滑模控制器，在没有考虑风场的影响下文献[2-3]的方法均达到了精确跟踪着陆航迹的要求。……