张勇， 沈海东， 王博豪， 刘燕斌

(1.南京航空航天大学 无人机研究院，江苏 南京 210016；2.南京航空航天大学 中小型无人机先进技术工业和信息化部重点实验室，江苏 南京 210016；3.南京航空航天大学 航天学院，江苏 南京 210016)

通过在传统固定翼无人机上加装旋翼，混合翼垂直起降无人机结合了旋翼和固定翼无人机的优点，不仅能够同多旋翼无人机一样垂直起降，还可以实现固定翼无人机一样的高航时远航程[1]。因此，该类飞行器在军事、民用领域均具有广泛的应用前景，其关键技术的研究引起了国内外学者的广泛关注。

目前，垂直起降无人机可分为3类：倾转旋翼无人机、混合翼无人机和尾座式无人机[2-4]。其中，倾转旋翼无人机旋翼与机翼之间存在很强的气动耦合，且倾转机构设计困难，导致其安全性难以保证[5-6]。尾座式垂直起降无人机动力学模型耦合强、欧拉角奇异，导致其控制器设计非常困难[7-10]。相比之下，混合翼垂直起降无人机无需复杂的倾转结构，还能在起降中实现无人机姿态的稳定，消除了欧拉角奇异问题，所以将旋翼与固定翼复合而成的垂直起降方案是目前工程实现难度最低、实用性及可靠性最强的方案[11]。

混合翼垂直起降无人机在垂直起飞状态和前飞状态的气动模型存在巨大的差别，因此其过渡过程的稳定控制对整个飞行任务起着决定性作用。文献[12]分别对混合式垂直起降无人机的垂起模式、过渡模式和平飞模式3种模式进行了六自由度的建模，并使用积分滑模控制器实现了垂起模式下高度和航向的控制。……