小型无人机三轴飞行仿真转台设计

针对直接在无人机上验证飞行控制系统成本较高,危险性较大,且受场地限制的问题,设计了一种针对小型无人机的三轴飞行仿真转台。介绍三轴转台主要性能指标和转台结构,对伺服控制系统和伺服软件系统2个方面进行分析,编写了设计程序。分析结果表明:该转台具有体积小、成本低、精度高、使用方便等特点,为小型无人机控制系统的研究提供了一个地面半仿真实验的平台。     

一种测量无人机重心和转动惯量的方法

为了提高小型无人机飞行控制系统的开发效率和控制精度,介绍了一种无人机重心和转动惯量的实验测量方法。这种测量方法基于投影法测量无人机的重心位置,并使用复摆装置测量无人机的转动惯量。对使用这种测量方法获得的测量数据进行对比分析,结果表明,该方法简单可靠,成本低,且精度能够满足小型无人机飞行控制系统的设计需求。     

某小型低空高速无人机控制律设计与仿真

利用自动控制理论的知识,分析并建立了某小型低空高速无人机飞行控制系统的控制律,并采用飞机小扰动运动方程进行了初步的验证计算。利用飞机系统仿真的方法,采用飞机全量扰动运动方程对该型无人机飞行控制系统的控制律进行了仿真验证,结果表明,文中所设计的该型无人机飞行控制系统的控制律可以实现该无人机安全发射、稳定爬升、高度稳定、姿态稳定、航向稳定的要求,进而可以实现无人机按预定航路的飞行。     

小型无人机飞行控制系统设计及验证

为提高小型无人机的自主飞行能力,对全流程自主飞行控制系统的设计进行研究。以某小型固定翼无人机作为研究平台,设计控制系统及制导系统,在航迹跟踪控制模态中引入侧向偏离速度量,并进行试飞场景设计及试飞验证。结果表明：该系统能提高航迹跟踪的快速性和精度,其控制律及制导率是正确、实用的,在提升无人机自主控制等级的同时能为自主编队控制等相关技术做好前期准备工作。     

小型无人机发动机控制系统 CAN 总线通信技术

为了提高小型无人机发动机控制系统通信的实时性和可靠性,设计一种基于CAN总线通信的小型无人机机载设备通信系统.该系统采用响应式和分时式2种发送机制,设计一种基于PIC单片机的多ID CAN总线通信程序和同步时序,详细设计了发动机控制系统CAN总线通信的实现方法,并在发动机热试车和飞行试验中进行验证.试验结果表明:该系统设计合理,提高了发动机控制系统的通信速率,增强了抗干扰能力,满足发动机控制系统与机载各设备之间实时可靠通信的要求,可广泛应用在小型无人机通信系统中.     

基于自主切换的无人机航向跟踪设计

基于某型无人机飞行运动模型,研究设计了基于自主切换的无人机航向跟踪控制律。建立了无人机运动的数学模型,设计了飞行控制系统结构,以及纵向、横侧向控制律和自主导航功能模块,实现了无人机的基本飞行控制和自主导航功能。通过仿真验证,该无人机具有比较理想的飞行航线跟踪和飞行航线切换能力,自主导航功能模块达到了预期的设计要求。     

某型无人机飞行动力学仿真软件设计

无人机飞行动力学仿真是无人机飞行控制系统半实物仿真系统的重要组成部分。为了开发一种实用型的无人机飞行动力学仿真软件,考虑无人机飞行动力学仿真的实时性和精度问题,基于四阶龙格-库塔算法,对无人机飞行动力学非线性模型的实时仿真进行研究,设计和开发了无人机飞行动力学实时仿真软件,并成功应用于某型无人机飞行控制系统的半物理仿真试验。试验和测试结果表明：该动力学仿真软件设计合理并满足飞行仿真要求,具有一定的工程应用价值。     

白颊凫无人机将进行展示性能的飞行试验

奥罗拉飞行科学公司计划于2 0 0 4年1月对其研制的7kg的白颊凫(GlodenEye)无人机进行飞行试验,旨在展示无人机从垂直飞行转为水平飞行的能力。这种能力已经在白颊凫 5 0无人机的首次飞行试验中得到了验证。这种垂直起降无人机是专门为承载监视和化学毒剂探测传感器而设计的。其关键分系统是雅典娜技术公司的“制导星”飞行控制系统,目前,奥罗拉公司计划对该平台只进行有限的降低风险的研究,随着其它几型小型廉价无人机的设计完成,将进一步对其进行试验。奥罗拉公司研制的白颊凫系列无人机具有噪音和热特征信号低的特点,其推进系统被罩在一…     

基于双DSP架构的微小型无人机飞行控制系统

为对无人机进行控制和管理,针对某型微小型无人机设计了一套自动飞行控制系统。系统硬件主要由飞行控制计算机、导航计算机、舵机和传感器等组成。系统采用双DSP的系统架构,将飞行控制与任务管理功能分开,选用2片TMS320系列的C2000系列C2809微计算机进行同步运算和控制,DSP芯片之间采用异步通讯方式进行数据传输。经过地面实物调试和飞行试验,该硬件结构能满足飞控系统需求,具有一定的工程应用价值。     

小展弦比无尾飞翼式无人机控制律研究与仿真

无尾飞翼布局无人机具有高气动效率、结构强度以及良好隐身特性等突出优势,但也具有控制性能不佳的缺点。以某型小展弦比飞翼式无人机为研究对象,基于CFD仿真计算和风洞试验得到的气动数据,分析该型无人机的稳定特性,讨论了嵌入面式操纵面对小展弦比无人机的优劣。主要分析该无人机纵向模态,进而设计了飞行控制系统,搭建了飞机模型,并使用MATLAB仿真飞行过程,验证了控制系统的可行性,为飞翼无人机控制系统的设计提供参考。     

基于FlexRay 总线的无人机飞行控制计算机

为解决CAN总线通信带宽受限问题,设计基于FlexRay总线无人机飞行控制计算机。通过研究飞行控制计算机的网络结构和内部通信机制,完成样例计算机硬件平台、内部通信方案设计,实现内部通信软件的开发,并以实例进行通信测试与结果分析。结果表明：FlexRay总线相对CAN总线在实时性、通信速率和效率上具有优越性,能满足样例飞行控制计算机内部信息交互的实时性和数据量的要求。     

无人机通用实时半物理仿真系统设计与应用

为了满足对无人机飞控系统有效性验证的需求,设计一种基于嵌入式PC104平台、QNX实时操作系统的通用半物理仿真系统.介绍了半物理仿真系统的硬件、软件和系统处理流程,分析了各个结构的模型设计,并对仿真机的软、硬件进行重新设计.分析结果表明:该系统不仅可对直升机飞控进行仿真,也可对定翼机飞控进行仿真,满足飞控的实时仿真需求,并已在多款无人机型号上得到实际验证.     

某小型无人机近地飞行纵向控制律的设计与仿真

针对某小型无人机在起飞着陆的近地飞行阶段容易擦地的问题,提出一种用双超声波高度表精确控制俯仰角防止擦地的方案。建立该无人机近地飞行时的数学模型,结合飞机实际外形特点,采用双层回路进行俯仰角稳定控制,利用经典控制设计该机的纵向控制律,并运用2个超声波高度表来精确地控制小型无人机的姿态和轨迹。分析结果表明:该方案控制效果良好,可以满足近地飞行的纵向稳定和控制,保证飞机安全飞行。     

基于多旋翼无人机视觉惯性里程计的设计与实现

针对GNSS 信号受到干扰或在拒止环境下,多旋翼无人机的导航定位问题,设计一种多旋翼无人机视觉 惯性里程计系统。介绍系统的总体设计方案、硬件选型与设计、软件系统搭建、通信协议规定以及算法设计思路。 实验验证结果表明：该系统可以实际运行在多旋翼无人机上,当GNSS 信号不可用时,仍可向飞控实时提供多旋翼 无人机当前可用位姿,为多旋翼无人机视觉辅助导航设计提供参考。     

某型自转旋翼无人机半实物仿真系统

针对某型自转旋翼无人机飞行控制,设计一种半实物仿真系统。介绍半实物仿真系统功能及组成、平台总体设计,详细论述系统硬件、软件设计,并对系统进行仿真试验。结果表明,该半实物仿真系统能真实地模拟自转旋翼无人机飞行控制系统运行环境,验证飞行控制系统逻辑功能及品质,缩短此型号的自转旋翼无人机研制周期。     

MiniPilot2812自动驾驶仪的设计研究

以两片TMS320F2812分别为导航计算机和控制计算机,设计研制了MiniPilot2812自动驾驶仪。该自动驾驶仪采用PID控制方式稳定飞行器姿态和操作飞行器;采用GPS/INS组合导航保持飞行器自主飞行;并通过无线数据传输与地面站之间信息的交换实现实时控制和参数调节。经过大量调试试验和飞行测试表明:MiniPilot2812自动驾驶仪可基本满足飞行的要求。     

基于PC104和DSP的某型无人机导航/飞控系统设计

文中介绍了一种新的基于PC104和DSP的某型无人机导航/飞控系统,给出了相应的硬件结构和软件流程.该系统采用某型PC104和 DSPF2812为核心部件,具有结构紧凑、多串口通信可靠、控制通路流畅、接口灵活等特点.最后提及了一种验证系统设计是否合理的方法,且根据试验结果证明该系统功能完善、性能可靠.     

基于OMAPL137的无人机飞控计算机设计

针对目前无人机飞控计算机的发展趋势,通过对比目前使用比较多的几种飞控计算机,详细介绍了一种基于OMAPL137的飞控计算机的设计和具体实现方案。该方案以一种双核数字信号处理器为核心,利用ARM核进行接口控制、DSP核进行解算,充分发挥了双核芯片的优势,大大提高飞控计算机的处理速度和解算精度。