基于RTLinux的半物理实时仿真平台研究

在飞控计算机应用到无人机上之前，需要对其进行较为全面的仿真测试。文中开发了用于对飞控计算机进行全面测试的基于嵌入式操作系统RTLinux及仿真工具软件Matlab的半物理仿真系统，并进行了调试。建立了基于Simulink的某型无人机飞控系统仿真模型，可自动生成优化的嵌入式实时仿真代码，在线调整模型参数并监视仿真数据。最后的仿真结果表明此半物理仿真系统可真实可靠地反映无人机的飞行过程。     

无人机数据采集仿真接口的实现

数据采集接口是无人机飞控半物理仿真中必不可少的部分。详细叙述数据采集仿真接口的实现,重点介绍编写接口S-Function与tlc的方法,并给出数据采集接口在无人机飞控半物理仿真中的应用。实践表明:该数据采集接口可成功应用于无人机飞控半物理仿真,降低了仿真难度,并且在仿真代码的质量、使用内存、运行速度等多方面具有比较优势。     

某型无人直升机飞行控制系统半实物仿真

针对无人直升机飞控系统性能地面测试的实际需求,研究设计测试飞控系统性能优劣的仿真平台.以某型"单旋翼风扇共轴"式无人直升机为对象,给出半实物仿真平台实时工作流程,依据动力学知识进行数学建模,论述了设计方案等内容,通过悬停状态仿真对平台功能进行验证.结果表明:该平台可近似模拟飞控系统的运行环境,有效验证飞控系统的逻辑功能与品质.     

小型化无人机实时飞行仿真系统结构设计

针对现有飞行仿真设备不能满足小型化、集成化设计要求的问题,设计一种基于MPC565的小型化无人机实时飞行仿真系统。从无人机实时飞行仿真系统入手,分析了以往仿真系统存在的不足,从硬件系统和软件系统2部分分别对小型化的无人机实时飞行仿真系统结构进行研究,设计出了基于小型化硬件系统的软件系统,并进行实时飞行仿真,使得某新型无人机在自主导航状态下飞行成功。仿真结果证明:该仿真系统稳定可靠、操作简便,很好地满足了仿真过程的实时性需求。     

某超低空型无人机飞控系统设计与实现

以四片微处理器为核心,研制出某超低空型无人机飞控系统。给出飞控系统总体示意图,其软件设计采用5种控制模态。探讨超低空掠海飞行的关键技术,运用半实物仿真原理,通过仿真电缆对其进行实验室仿真。仿真结果表明：该飞控系统设计是可行、正确的,能实现超低空掠海20 m飞行,系统工作正常,已被其他型号无人机飞控系统推广使用。     

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。     

无人机飞行控制地面仿真

针对某型无人机飞行设计要求,对无人机空中飞行进行模拟仿真,并综合测试仿真状态下的控制律运行情况。根据仿真试验的目的和要求,搭建适合无人机半实物仿真系统,介绍半实物仿真系统的组成;设计无人机的基本控制规律和逻辑,在此基础上建立某型无人机的简化数学模型,确定相关模型参数;对飞行控制系统进行仿真,构造某型无人机半实物仿真系统,并对无人机全飞行控制双机进行仿真试验、分析。试验结果表明:无人机飞行控制系统具有良好的控制效果,满足飞行控制要求。     

一种无人机自主航线控制策略

为控制无人机按预定航线飞行,提出一种无人机自主飞行控制策略.介绍自主飞行控制策略和控制律,包括在水平方向上的飞行控制规律和在竖直方向的飞行控制规律,分析软件流程图和半物理仿真系统,并进行无人机半物理仿真.仿真结果表明:该控制策略易编程实现,可靠性好,可有效完成无人机自主航迹飞行.     

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。     

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。     

无人机地面测控软件

为满足对无人机飞行的实时监控以及后期数据处理分析的需要,并能给予地面测控人员更真实的飞行控制直观感受,开发一种基于中央操纵杆的无人机地面测控软件。基于VC++,结合实际物理设备,分析该软件的总体结构设计,介绍地面测控软件的人机界面,给出地面测控软件的遥控遥测模块功能的设计与实现,并进行无人机地面仿真试验。仿真试验结果表明:该软件正确合理,满足设计要求,已用于实际无人机飞行项目中。     

UAV 组合导航半物理仿真系统设计与研究

为了验证GNSS／MLS／VNS／INS／RA构成的UAV五组合导航系统的航电综合、导航解算算法以及飞行控制律性能,设计了集机载导航传感器实物、物理效应器、飞行仿真系统、无人机地面站模拟系统、试验总控评估系统、视景与展示系统等的UAV导航与控制半物理仿真试验系统平台。平台能够考核组合导航系统的性能和功能。     

AT91M55800A在无人机飞行控制系统中的应用

给出了微控制器AT91M55800A在小型无人机飞行控制系统中的应用。详细描述了系统的功能和结构配置,提出了控制策略,给出了实时飞行控制软件的功能模块、流程图及采取的关键技术。     

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。     

基于双DSP 的高速无人靶机飞控系统设计

为提高对某型高速无人靶机的控制和管理性能,提出并实现以双DSP为核心的飞行控制系统设计方案.针对某型高速无人靶机的飞行特性和要求,DSP芯片之间采用异步通信方式进行数据传输,详细给出飞控系统的硬件组成和逻辑功能结构,介绍无人靶机飞行控制策略和软件设计,并进行半物理仿真试验.仿真结果表明:该飞行控制系统性能良好,逻辑合理,能很好地满足高速无人靶机飞行的要求,具有一定工程意义.