微小型无人机数据链分发系统设计

当前微小型无人机系统还没有完整的数字数据链系统,数据分发难以实现,战场信息得不到共享,针对这一问题,对微小型无人机数据链进行研究,提出战场数据分发的解决方案。通过建立缓存服务器,暂存无人机信息,设置用户权限和优先级,将信息分发予参战各单位。数据分发系统为建立完整的微小型无人机数据链传输系统奠定理论基础。     

小型无人机数据链与自主飞控系统设计

介绍了小型无人机的组成与总体结构．研究了无人机自主飞行控制系统、数据链、起飞和着陆系统设计方案，采用嵌入式系统和GPS实现了无人机的自主飞行控制和目标自动搜索与识别。     

无人机无线电数据链自动测试系统方案设计

针对无人机无线电数据链系统的实时性测试要求,设计了一种专门应用于无人机无线电数据链系统的自动测试系统。系统详细分析了无人机无线电数据链自动测试系统的结构特点及各部分的功能,阐述了采用以计算机为核心的一种无人机无线电数据链自动测试系统的设计思想和总体方案,论述了系统的硬件构成及软件的特点。该系统已成功投入使用,从而缩短了产品的开发周期,提高了产品质量,降低了开发费用,节省了大量的人力,产生了巨大的经济效益。     

无人机数据链路设备的研制与应用

介绍了无人机数据链路设备在探空、海洋环境监测方面的应用,并详细论述无人机数据链路设备的组成、链路协议。     

无人机数据链自动测试系统测控组件的设计

针对无人机数据链自动测试系统的研制必要性,文章介绍了该系统测控组件的功能与软、硬件设计,并针对测控组件的强电磁干扰工作环境特点,阐述了硬件及软件的抗干扰措施;应用结果表明,该组件工作稳定可靠,满足自动测试系统的要求。     

无人机高速数据链中LDPC-OFDM技术研究

未来无人机的发展要求数据链能够满足高速数据传输能力,同时要求在高速数据传输的前提下保证信息传输的质量.本文主要对LDPC编码和OFDM技术在无人机高速数据可靠传输中的应用进行可行性研究,并进一步给出基于LDPCOFDM的无人机数据链系统传输模型.     

无人机数据链信道编码方法研究

信道编码是提高通信可靠性的重要途径,针对无人机数据链传输遥控/遥测指令时的高可靠性要求,研究了无人机数据链不同码率的卷积码、Turbo码和LDPC码三种信道编码方法,结合无人机信道的特点,仿真验证了无人机数据链的三种信道编码与解码方案;三种编码方式都带来了较大增益,其中LDPC码的性能略优于Turbo码,卷积码性能相比最差,但三种编码方式都可以使数据链的误码率达到了10-5以下,满足了无人机数据链高可靠性要求。     

VxWorks操作系统在数据链系统中的应用

针对数据链系统对嵌入式实现的高实时性需求,设计了一种采用VxWorks操作系统的嵌入式实现方案.该方案采用模块化分层设计思想,利用了VxWorks灵活的多任务调度机制和任务间通信机制,建立了一种基于双缓冲消息队列和信号量机制的多任务间通信模型.通过对任务功能的合理划分和任务优先级设置,该嵌入式系统满足了战术数据链的高实时性需求.     

小型无人直升机点对点数据链系统设计

无人直升机远距离飞行需要安全可靠的数据链传输系统,以Compulab公司的嵌入式核心板CM-t3530为基站的主要硬件载体,通过对无人机遥控器信号、控制器参数和目标队列的数据融合与编码.采用点对点数据链通信协议,设计了数据链通信的消息标准,实现了无人机和地面站的空地数据的实时可靠传输.实验结果表明,点对点数据链系统能够有效解决远距离通信不可靠的问题,能够满足无人直升机远距离飞行的要求.     

OFDM无人机数据链系统峰均比问题研究

限幅方法能有效降低OFDM无人机数据链系统的峰均比,减轻系统线性器件的负担,且易于硬件实现,但同时会给系统带来较大带外功率辐射和误码率损失。本文把信道编码和限幅法相结合,提出了一种适用于OFDM无人机数据链系统的PAPR降低技术解决方案。仿真结果证明了该方案的有效性。     

基于Qt的小型无人机地面站软件设计与实现

介绍小型无人机地面控制系统的架构和主要功能,着重讨论Qt环境下使用第三方串口通信类、Qwt虚拟仪表、Google离线地图、SQLite数据库,以实现无人机地面站控制软件的通信链路、飞行数据显示、电子地图、飞行数据的存储等功能。实验表明,该系统能够基本实现预期的功能。     

无人机航路规划环境模型研究

通过威胁信息的分层转化,利用信息融合原理构造无人机航路规划的环境模型。在对原始数字地图二维三次插值处理的基础上,分别针对无人机的最大爬升坡度、最小离地间隙以及纵向转弯曲率约束进行了数字地形的调整。分别对探测威胁和火力威胁进行分析,以雷达发现概率、水平距离以及遮蔽影响因素构造探测威胁转化模型,以击落概率和导弹最大作用半径构造火力威胁转换模型,以地形因素的形式融入预处理后的数字地图中,经相关约束调整构造出无人机航路规划环境模型。     

基于PID和LQR的四旋翼无人机控制系统研究

为提高四旋翼无人机的飞行稳定性、无人飞行器控制系统的鲁棒性和控制精度,以建立的四旋翼无人机飞行控制系统模型为基础,采用现代控制理论与传统控制论相结合的方法,针对姿态角速率、姿态角分别设计内环LQR(线性二次型调节器)控制器,及外环PID控制的双回路闲环控制器.充分利用PID控制器易于掌握且对模型要求精度低、LQR控制器能改善内回路的动态特性和稳态性能的特点,完成四旋翼无人机的飞行控制.通过实验遴选该双闭环控制器相关参数并进行优化,实验结果表明所设计的双回路控制器控制性能指标良好.     

Vega开发无人机模拟飞行视景系统

"某型无人机模拟飞行系统"是一个用于模拟无人机飞行的全任务试飞仿真系统,而视景系统作为整个仿真系统的终端显示平台,其开发的优劣直接影响到整个系统的综合性能;针对传统视景系统建模周期慢、仿真效果差等特点,提出了一种利用仿真软件Vega开发视景系统的方法,使用Creator中的"贯通面"、LOD、DOF技术建立了逼真的无人机和地景模型,Lynx搭建底层模型文件,基于MFC的Vega编程控制无人机位姿、视点、舵面偏转等,至此完成无人机视景系统的驱动;无人机试飞实验证明,该视景系统取得了比传统视景系统更好的效果。     

无人机飞控/导航系统便携式测试仪设计

针对当前某型无人机飞控/导航系统现场联调发生故障时无法快速定位故障点而造成调试周期过长的问题,根据有固定航姿参数输入的飞控/导航系统会产生固定输出的原理,提出并实现了一种基于现场测试仪的快速诊断方法;基于DSP和CPLD的便携式飞控/导航系统测试仪通过实验电缆把测试仪与被测设备相连,可以方便、直观、快捷、可靠地确定出被测设备是否存在故障。     

无人机控制器测试系统的设计与实现

为保证无人机控制系统的可靠性及稳定性,在其投入生产前,有必要对控制系统中各部分的设计、所使用器件及其功能的实现进行检测,为后续的调试与应用节省人力、物力与时间;为此针对某型无人机控制器提出并实现了一种以DSP为处理核心的测试系统方案,详细给出了系统整体方案的设计和具体功能模块的测试方法;该测试系统体积小、携带方便、可靠性高,经实际应用表明,该系统可以很好地完成控制器各部分的性能测试。     

无人机实时飞行仿真系统的时滞补偿方法

针对无人机半物理仿真系统的模拟运动滞后问题,在分析无人机模型和飞行仿真转台模型的基础上,提出一种新的飞行仿真系统构建方案.基于自适应逆控制和李亚普洛夫函数,设计了能够补偿运动滞后的数字控制器.将原始无人机模型与数字控制器进行联合计算,获取无人机修正模型的输出,完成了对仿真运动滞后的补偿.仿真结果说明了时滞补偿方案的有效性.     

帝国竞争算法在无人机三维航线规划中的应用研究

针对实际飞行环境中无人机的三维航线规划问题,提出了一种创新启发式优化算法——牛顿帝国主义竞争算法(NICA,Newtonian imperialist competitive algorithm).该算法能够根据无人机的飞行轨迹,从起始位置到任务目标位置生成平滑的航线路径,约束航线规划,使得目标完成任务的时间最小化.该算法也能为无人机在真实地形上的航线提供最佳轨迹路径.最后通过与ICA、GA和PSO算法进行比较,验证了改进算法的有效性.结果表明:改进帝国算法提高了全局最优解的搜索能力,在收敛速度和精度上优于其他3种算法,适合用来解决无人机的三维航线规划问题.     

基于消息总线结构的某无人机仿真平台的研究

为了解决飞行仿真平台系统的重用性、扩展性和维护性,设计了基于消息总线结构的无人机仿真平台,给出了该系统的结构模型,重点讨论了系统设计中消息类型、消息分发机制及数据通讯接口等问题。实践证明,采用消息总线结构设计的无人机仿真平台极大地提高了系统的可扩展性和软件的重用性。     

基于三维程控的无人机协同编队飞行研究

基于三维程控飞行策略,对多无人机(UAV)协同编队飞行控制进行研究,提出一种多机同方位任务需求的编队控制方法.采用“长机-僚机”编队结构模式控制编队飞行,以编队中的长机航迹坐标为基准坐标系实现了僚机与长机相对位置一致的控制;实现了编队中所有无人机同时到达指定位置并保持速度相对稳定的控制.通过航路规划和编队遥调,实现了人工干预与自动控制结合的编队飞行策略.仿真结果表明,该方法具有较好的可实施性、管理性、应用性和安全性.