某无人机飞控系统地面半实物仿真平台设计

无人机(UAV)飞控系统地面半实物仿真平台用于对无人机飞控系统进行相关地面测试。针对某无人机飞行控制系统,提出了一种基于MATLAB实时工作空间和VxWorks实时操作系统的地面半实物仿真平台方案。针对无人机小扰动数学模型,构建了地面站上位机、控制器和模型机组成的实时系统闭环回路,对硬件及软件配置进行了说明,并设计了相关控制算法。该试验台可实时监测无人机系统状态,并可实时对模型注入扰动,实现系统在线调参。该半物理仿真平台结构简洁,功能明确,为相关控制律提供了便捷的研究设计手段。     

某无人机飞控系统半实物仿真平台设计

介绍了某型无人机飞控系统半实物仿真平台的总体功能,阐述了该平台的硬件选型原则、选型方案、基本功能及自制部件的设计过程,对各分系统仿真软件设计框架进行了描述。最后,通过实际仿真对平台的设计功能进行了验证。该平台也可用于对无人机飞行品质的仿真评估,以及无人机指挥操控人员的日常模拟训练。     

基于ARM的无人机飞行仿真系统的设计

无人机飞行仿真系统可以针对无人机的飞行状态进行有效的仿真分析,对于无人机的操控和学习具有重要的意义。以STM32F103嵌入式芯片为核心处理器,并采用模块化的设计思路,开发出一种基于ARM的无人机飞行仿真系统。详细介绍了无人机飞行仿真系统总体设计方案以及系统的硬件设计和软件设计原则和流程,同时,较为详尽地阐述了各模块的功能和作用,较好地完成了系统的设计方案。     

十字翼布局无人机半实物仿真系统设计

针对十字翼布局无人机飞行控制系统,设计该无人机半实物仿真系统,阐述了该系统的组成、原理,并介绍了仿真软件。通过对十字翼布局无人机飞行控制系统半实物仿真结果的分析和研究,验证了PID控制律能有效地控制十字翼布局无人机悬停阶段的姿态角和高度。结果表明仿真系统为自动驾驶仪的测试评估提供了平台和依据。     

基于分层控制结构的有人/无人机编队队形控制

针对有人/无人机(MAV/UAV)系统在三维空间下的协同编队队形保持和变换问题,提出了具有分层结构的有人/无人机编队控制方法。根据有人/无人机指挥控制方式和作战流程,设计有人/无人机编队系统控制结构,其中,采用动态面控制方法设计有人机轨迹跟踪控制器,解决了反步控制中虚拟控制信号反复求导的问题;基于有限集中分布式编队控制策略设计无人机编队控制器,实现了多架无人机与有人机的协同编队飞行,并基于Lyapunov理论证明了控制器的稳定性。最后,针对三维空间下的有人/无人机编队进行仿真,仿真结果验证了所设计有人/无人机编队控制策略的有效性。     

基于RTX的无人机飞行剖面实时仿真

无人机一般由飞行控制系统控制其在全自主状态下飞行,因此进行无人机的飞行剖面实时仿真变得越来越重要。通过利用matlab/simulink工具搭建无人机飞行控制仿真模型,将预先制订好的飞行剖面任务加载进无人机模型中,运用RTW模块将该飞行控制仿真模型转化成实时环境下的代码。同时针对无人机飞行过程中实时控制的要求,讨论了基于RTX的实时控制方法的设计和实现,并给出了无人机飞行剖面实时仿真曲线。仿真结果验证了仿真的准确性以及良好的实时性。     

基于Creator/Vega Prime的无人机着舰仿真验证系统设计

针对无人机着舰关键技术仿真验证的迫切需求,设计并实现了基于Creator/Vega Prime的无人机着舰仿真验证系统。首先分析了系统应当具备的功能和结构组成,以此进行了实现方案流程设计。然后讨论了如何利用Creator/Vega Prime技术设计三维着舰场景,进而重点研究了飞行数字仿真和图像导航两项关键技术的仿真验证方法。最终基于智能可控飞行器的硬件平台实现了所提出的着舰仿真验证系统。实践证明,该系统具备多样化任务模拟、操纵手训练和关键技术验证三项功能。     

无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统

针对战场环境下复杂传播环境及敌方干扰对无人机通信系统性能的影响,提出了综合信道衰落和干扰共同作用下的无人机通信信道理论模型。在此基础上,基于微波暗室设计实现了无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统。该系统利用硬件现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实时模拟无人机通信信道和干扰信号,利用微波暗室模拟外场的无线传播环境,并通过天线位置和角度调节装置模拟发射机、干扰机和接收机之间的空间位置特性。实测结果表明,该半实物仿真系统能够真实复现无人机通信干扰电磁环境,可用于无人机数据链抗干扰性能的测试和评估。     

某型无人机的半实物仿真训练系统设计

针对无人机飞行器寿命有限,不允许因训练而过多使用的问题,设计了某型无人机丰实物仿真训练系统,对无人机机体内外构造和内部设备进行展示.采用飞行器解剖与电子技术仿真,以半实物的形式使系统运行起来,便于观察.实践证明,借助计算机控制和3D仿真技术,与解剖的实物相结合,可以使飞行器内部的传感器、信号流程、动作执行以及飞行姿态均可得到良好的展现.该基于丰实物的仿真训练系统可大大提高装备教学的能力和效率,对高新技术装备形成战斗力具有重要意义.     

一种OPNET网络仿真与实物终端的互联实现

针对网络研究中纯数学网络仿真建模难以保证准确度的问题,研究了基于OPNET软件的网络半实物仿真模型。讨论了半实物仿真系统的构成,分析了系统各模块的功能,提出了OPNET半实物仿真系统的模块化设计方案,详细讨论了半实物仿真硬件处理接口单元和软件处理接口单元的实现,并分析了仿真系统的运行结果。通过实例证明半实物仿真在网络研究中具有技术优势。     

基于飞行轨迹的无人机通信信道仿真

通过分析无人机之间无线链路的传播损耗、多普勒频率和多径时延等特征参数,提出一种基于三射线的无人机通信信道模型,并给出了无人机飞行轨迹在不同坐标系中的转换公式及已知飞行轨迹求解信道模型参数的方法。最后针对两种不同的典型飞行场景,对无人机通信链路的多径时延、传输损耗及多普勒频率算法进行了仿真验证,并获得了基于飞行轨迹的无人机空空数据链信道模型。该模型对无人机数据链系统参数选取、物理层算法设计和性能分析等具有重要意义。     

无人机编队飞行面临问题及关键技术研究

随着无人机任务的复杂性增加,无人机编队飞行成为无人机发展的新方向。为了研究无人机由于编队带来的新问题,分析在单架无人机执行任务时所遇到的问题及无人机编队飞行的必要性,并在分析无人机编队飞行的特点基础上,阐述编队飞行过程中所需解决的问题。通过查阅近几年国内外对于无人机编队的问题研究,总结整理出无人机编队主要面临的队形保持中控制器设计、防撞避障及航迹规划中路径优化等问题。针对各个问题,对编队飞行过程中的关键技术进行探讨和分析。     

利用MEX实现对硬件的实时处理和仿真

介绍MATLAB中MEX的原理结构和基于MEX完成MATLAB对硬件的操作控制，实现数据实时或准实时处理的方法。该方法的使用，使我们可以利用MATLAB实现对系统的半实物仿真，验证总体方案，优化信号处理算法，加快系统开发进程。     

编队飞行防撞系统防撞模型研究

针对飞机编队飞行防撞系统的功能要求,采用时间碰撞威胁度和空间碰撞威胁度的方法建立了编队飞行碰撞威胁的探测模型,给出了基于机载防撞系统的编队飞行模拟测试系统的仿真方法和测试方案,并且进行了计算机仿真和测试.仿真结果表明,该编队飞机防撞模型能够为飞行员提供侵犯告警咨询信息和正确编队的位置指示.     

基于xPC Target的无人机飞行控制系统实时仿真

无人机飞行控制系统的实时仿真是无人机研制中不可缺少的一个过程。本文详细论述了基于xPC Target的实时仿真系统设计。首先介绍了xPC Target的工作原理,其后设计了无人机飞行控制实时仿真系统,最后给出了基于该系统的仿真实例。     

一个基于PXI总线的半实物仿真系统的设计与实现

本文介绍了一套基于PXI总线的半实物仿真系统的设计与实现,该系统用于验证某数据传输系统在满载荷工作的情况下用户数量对多址干扰的影响。经过仿真试验,该半实物仿真系统完全能够模拟数据传输系统在多用户情况下的多径干扰情况,并得出了产生多径干扰时的用户终端数量。试验验证表明。该半实物仿真系统达到了设计要求。     

AEW—PAR半实物仿真平台

描述了用于支持预警机雷达进行系统级仿真的ＡＥＷ—ＰＡＲ半实物仿真平台，并介绍了平台的系统硬件配置、系统的信息流程、各个仿真器的软件功能以及仿真平台所起的重要作用。     

无人机遂行纯方位无源定位的建模研究

如今,无人机被广泛应用于辅助导航技术,且通常由多架无人机通过编队协同完成。为提升无人机编队飞行的效果,无人机遂行编队飞行的纯方位无源定位是当前的主流做法。文章基于最佳控制模型(FHOCP)与决策算法,快速有效地完成锥形编队中无人机的位置判断,通过设计最优调整方案,对问题进行求解与分析。文章设计的模型和算法对日常场景的无人机编队飞行具有较好的实用性。     

无人机编队自适应鲁棒控制

针对固定翼无人机编队飞行过程中的参数摄动和不确定性问题,设计了一种领导—跟随编队自适应鲁棒控制方法。首先建立了领导—跟随编队模型和无人机运动模型,并对不连续投影自适应律的性质进行证明;然后设计内环鲁棒控制律对编队外环控制产生的指令信号进行跟踪,在鲁棒控制律的设计过程中,引入参数自适应律对参数摄动进行在线估计,设计自适应干扰观测器对不确定性进行观测和补偿,并选取李雅普诺夫函数进行了稳定性分析;最后仿真表明所设计方法能够有效实现无人机编队鲁棒控制。     

基于快速控制原型的ABS实验台控制系统

针对ABS实验台控制器的设计与开发，利用Matlab/Simulink建立ABS实验台控制模型，并进行离线仿真得到理论制动曲线。基于dSPACE的快速控制原型半实物仿真实验设计，在RTI实时接口中将控制模型下载到Autobox中，并在实验管理软件Controldesk中设定数据及进行实验。实验结果表明，所设计的ABS控制器得到的控制效果和离线仿真结果基本一致，验证了控制器的可行性。快速控制原型的方法为控制器的开发提供了一种新思路，减少了开发周期，节约了开发成本。