本技術(shù)涉及飛行器控制，尤其涉及一種飛行器著陸方法、系統(tǒng)以及垂直起降飛行器。

背景技術(shù)：

1、目前航空領(lǐng)域中，電動(dòng)垂直起降（electric?vertical?take-off?and?landing，evtol）技術(shù)作為一種創(chuàng)新性的飛行方案，正在引起廣泛關(guān)注。evtol技術(shù)通過(guò)電動(dòng)無(wú)人機(jī)或有人駕駛飛行器實(shí)現(xiàn)垂直起降和水平飛行，具有靈活性高、噪音低、對(duì)環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)，被視為未來(lái)城市空中交通、緊急救援等領(lǐng)域的重要解決方案。

2、然而，evtol飛行器通常需要在有限的空間內(nèi)進(jìn)行垂直著陸，這對(duì)evtol飛行器著陸系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的evtol飛行器著陸系統(tǒng)的自動(dòng)著陸能力不足，造成evtol飛行器著陸精確性和安全性較低的問(wèn)題。

3、上述內(nèi)容僅用于輔助理解本技術(shù)的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種飛行器著陸方法、系統(tǒng)以及垂直起降飛行器，旨在解決現(xiàn)有的evtol飛行器著陸系統(tǒng)的自動(dòng)著陸能力不足，存在evtol飛行器著陸精確性和安全性較低的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提出一種飛行器著陸方法，所述方法應(yīng)用于傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降飛行器，所述方法包括：

3、響應(yīng)于著陸指令，對(duì)飛行器的著陸點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別與鎖定，得到目標(biāo)著陸點(diǎn)；

4、基于所述目標(biāo)著陸點(diǎn)，對(duì)飛行器的著陸路徑進(jìn)行規(guī)劃，得到飛行器的著陸路徑；

5、基于飛行器的飛行狀態(tài)信息，對(duì)所述飛行器的飛行軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)的飛行軌跡；

6、基于所述著陸路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以控制飛行器進(jìn)行著陸。

7、在一實(shí)施例中，所述著陸路徑包括平飛階段、傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段、垂直降落階段，所述基于所述目標(biāo)著陸點(diǎn)，對(duì)飛行器的著陸路徑進(jìn)行規(guī)劃，得到飛行器的著陸路徑的步驟，包括：

8、基于所述目標(biāo)著陸點(diǎn)、周圍環(huán)境信息與飛行狀態(tài)信息，對(duì)所述飛行器的平飛階段、傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段以及垂直降落階段的路徑進(jìn)行分別規(guī)劃，分別對(duì)應(yīng)得到平飛路徑、傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊以及傾轉(zhuǎn)過(guò)渡路徑、垂直降落路徑。

9、在一實(shí)施例中，所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊包括傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊窗口，所述基于所述著陸路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以控制飛行器進(jìn)行著陸的步驟，包括：

10、當(dāng)所述飛行器處于平飛階段，基于所述平飛路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，確保所述飛行狀態(tài)可進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊窗口；

11、當(dāng)所述飛行器處于傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段，基于所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊與傾轉(zhuǎn)過(guò)渡路徑，對(duì)所述飛行器的傾轉(zhuǎn)旋翼的傾轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)整，控制所述飛行器的下滑速度與下滑坡度，并結(jié)合預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，確保所述飛行器在所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊中飛行。

12、在一實(shí)施例中，所述基于所述著陸路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以控制飛行器進(jìn)行著陸的步驟，還包括：

13、當(dāng)所述飛行器處于垂直降落階段，基于所述垂直降落路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的高度、位置與姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以控制飛行器進(jìn)行著陸。

14、在一實(shí)施例中，所述飛行器包括顯示系統(tǒng)，所述響應(yīng)于著陸指令，對(duì)飛行器的著陸點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別與鎖定，得到目標(biāo)著陸點(diǎn)的步驟，包括：

15、響應(yīng)于著陸指令，根據(jù)周圍環(huán)境信息與飛行狀態(tài)信息，對(duì)飛行器的著陸點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，獲得若干個(gè)第一著陸點(diǎn)，并計(jì)算得到所述第一著陸點(diǎn)的安全系數(shù)；

16、通過(guò)所述顯示系統(tǒng)向飛行員顯示所述第一著陸點(diǎn)的安全系數(shù)，并接收飛行員的著陸點(diǎn)選取指令，從若干個(gè)第一著陸點(diǎn)中鎖定目標(biāo)著陸點(diǎn)。

17、在一實(shí)施例中，所述飛行器包括飛控系統(tǒng)，所述當(dāng)所述飛行器處于傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段，基于所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊與傾轉(zhuǎn)過(guò)渡路徑，對(duì)所述飛行器的傾轉(zhuǎn)旋翼的傾轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)整，控制所述飛行器的下滑速度與下滑坡度，并結(jié)合預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，確保所述飛行器在所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊中飛行的步驟之前，還包括：

18、在所述飛行器進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段之前，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，確認(rèn)所述飛行狀態(tài)是否滿足可進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊窗口的飛行狀態(tài)條件；

19、當(dāng)所述飛行狀態(tài)滿足可進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊窗口的飛行狀態(tài)條件時(shí)，對(duì)所述周圍環(huán)境信息進(jìn)行評(píng)估，確認(rèn)是否滿足預(yù)設(shè)傾轉(zhuǎn)過(guò)渡環(huán)境條件；

20、當(dāng)所述周圍環(huán)境信息滿足預(yù)設(shè)傾轉(zhuǎn)過(guò)渡環(huán)境條件時(shí)，通過(guò)所述飛控系統(tǒng)控制飛行器自動(dòng)進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊窗口；和/或

21、當(dāng)所述周圍環(huán)境信息滿足預(yù)設(shè)傾轉(zhuǎn)過(guò)渡環(huán)境條件時(shí)，向飛行員提供操作確認(rèn)提示，并接收飛行員的第一確認(rèn)指令，控制飛行器進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊窗口。

22、在一實(shí)施例中，所述當(dāng)所述飛行器處于傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段，基于所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊與傾轉(zhuǎn)過(guò)渡路徑，對(duì)所述飛行器的傾轉(zhuǎn)旋翼的傾轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)整，控制所述飛行器的下滑速度與下滑坡度，并結(jié)合預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，確保所述飛行器在所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊中飛行的步驟之前，還包括：

23、在所述飛行器進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段之前，當(dāng)所述飛行狀態(tài)不滿足可進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡走廊窗口的飛行狀態(tài)條件時(shí)，向飛行員提供復(fù)飛告警；和/或

24、在所述飛行器進(jìn)入傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段之前，當(dāng)所述周圍環(huán)境信息不滿足預(yù)設(shè)傾轉(zhuǎn)過(guò)渡環(huán)境條件時(shí)，向飛行員提供復(fù)飛告警。

25、在一實(shí)施例中，所述飛行器包括飛控系統(tǒng)，所述預(yù)測(cè)的飛行軌跡包括預(yù)測(cè)懸停點(diǎn)，所述當(dāng)所述飛行器處于垂直降落階段，基于所述垂直降落路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的高度、位置與姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以控制飛行器進(jìn)行著陸的步驟之前，還包括：

26、在所述飛行器進(jìn)入垂直降落階段之前，確認(rèn)所述預(yù)測(cè)懸停點(diǎn)是否處于垂直降落區(qū)域內(nèi)；

27、當(dāng)所述預(yù)測(cè)懸停點(diǎn)處于垂直降落區(qū)域內(nèi)時(shí)，控制所述飛行器按照所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡路徑進(jìn)行飛行，并通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整所述飛行器的飛行狀態(tài)，控制所述飛行器與所述目標(biāo)著陸點(diǎn)處于垂直狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)所述飛行器的懸停；和/或

28、當(dāng)所述飛行器處于懸停后，確認(rèn)所述周圍環(huán)境信息與所述飛行器的飛行狀態(tài)信息是否滿足預(yù)設(shè)垂直降落條件；

29、當(dāng)所述周圍環(huán)境信息與所述飛行器的飛行狀態(tài)信息滿足預(yù)設(shè)垂直降落條件時(shí)，通過(guò)所述飛控系統(tǒng)控制飛行器自動(dòng)進(jìn)入垂直降落階段；和/或

30、當(dāng)所述周圍環(huán)境信息與所述飛行器的飛行狀態(tài)信息滿足預(yù)設(shè)垂直降落條件時(shí)，向飛行員提供操作確認(rèn)提示，并接收飛行員的第二確認(rèn)指令，控制飛行器進(jìn)入垂直降落階段。

31、在一實(shí)施例中，所述當(dāng)所述飛行器處于垂直降落階段，基于所述垂直降落路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的高度、位置與姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以控制飛行器進(jìn)行著陸的步驟之前，還包括：

32、當(dāng)所述預(yù)測(cè)懸停點(diǎn)不處于垂直降落區(qū)域內(nèi)時(shí)，向飛行員提供復(fù)飛告警；和/或

33、當(dāng)所述周圍環(huán)境信息與所述飛行器的飛行狀態(tài)信息不滿足預(yù)設(shè)垂直降落條件時(shí)，向飛行員提供復(fù)飛告警。

34、在一實(shí)施例中，所述方法還包括：

35、當(dāng)所述飛行器處于傾轉(zhuǎn)過(guò)渡階段時(shí)，且所述傾轉(zhuǎn)過(guò)渡路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡的偏差超出預(yù)設(shè)第一閾值時(shí)，向飛行員提供路徑偏差提示，并接收飛行員的超越控制指令，基于所述超越控制指令對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整；和/或

36、當(dāng)所述飛行器處于垂直降落階段時(shí)，且所述垂直降落路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡的偏差超出預(yù)設(shè)第二閾值時(shí)，向飛行員進(jìn)行路徑偏差提示，并接收飛行員的超越控制指令，基于所述超越控制指令對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

37、在一實(shí)施例中，所述方法還包括：

38、通過(guò)顯示系統(tǒng)，至少顯示所述飛行器的著陸路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，以輔助飛行員對(duì)飛行器的著陸過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)整，其中，所述顯示系統(tǒng)包括主飛行顯示器、平視顯示器、多功能顯示器中的至少一者。

39、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種飛行器著陸系統(tǒng)，所述飛行器著陸系統(tǒng)包括：

40、著陸點(diǎn)識(shí)別模塊，用于響應(yīng)于著陸指令，對(duì)飛行器的著陸點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別與鎖定，得到目標(biāo)著陸點(diǎn)；

41、著陸路徑規(guī)劃模塊，用于基于所述目標(biāo)著陸點(diǎn)，對(duì)飛行器的著陸路徑進(jìn)行規(guī)劃，得到飛行器的著陸路徑；

42、軌跡預(yù)測(cè)模塊，用于基于飛行器的飛行狀態(tài)信息，對(duì)所述飛行器的飛行軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)的飛行軌跡；

43、自動(dòng)導(dǎo)航模塊，用于基于所述著陸路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)所述飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以控制飛行器進(jìn)行著陸。

44、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種垂直起降飛行器，所述飛行器包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序配置為實(shí)現(xiàn)如上所述的飛行器著陸方法的步驟。

45、本技術(shù)提出的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有以下技術(shù)效果：

46、本技術(shù)通過(guò)響應(yīng)于著陸指令，對(duì)飛行器進(jìn)行著陸點(diǎn)識(shí)別與鎖定；然后再通過(guò)目標(biāo)著陸點(diǎn)，自動(dòng)規(guī)劃得到飛行器的著陸路徑；同時(shí)結(jié)合飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)信息進(jìn)行飛行軌跡預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)的飛行軌跡；最后根據(jù)規(guī)劃的著陸路徑與預(yù)測(cè)的飛行軌跡，對(duì)飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，確認(rèn)預(yù)測(cè)的飛行軌跡符合規(guī)劃的著陸路徑，從而實(shí)現(xiàn)飛行器的自動(dòng)導(dǎo)航著陸，有效提高飛行器著陸的精確性和安全性，同時(shí)還可減輕飛行員的操作負(fù)擔(dān)。