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。     

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.     

基于PC技术的高性能飞行控制实时仿真系统设计

针对实时仿真高性能、低成本和使用维护方便等要求,研究应用个人计算机技术进行飞行控制系统仿真设计的方法。提出了一种硬件基于Compact PCI总线工控机,软件基于Matlab/Simulink/RTW图形化建模开发工具和VxWorks操作系统的实时仿真系统,并研究了基于高性能PC-IG硬件的飞行视景仿真系统和虚拟仪表系统开发。应用该系统对某飞行控制系统进行实时控制律仿真验证,表明系统实时性能高,开发维护简单、快速。     

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。     

基于ARM的无人机飞行控制系统的硬件实现

按照高性能和小型化的要求，以AT91M55800A微控器为核心设计并实现了基于ARM的新型无人机飞行控制器硬件，详细给出了系统整体方案的分析设计和具体的硬件选型及接口设计．对设计中的关键技术进行了研究，系统具有设计精炼，可靠性高，开放性等特点．     

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。     

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。     

系留多旋翼无人机模拟训练系统设计与实现

为满足操作手对系留多旋翼无人机及其搭载任务载荷操作的模拟训练需求,对系留多旋翼无人机模拟训练系统进行设计与实现。该系统由飞行模拟计算机系统、便携式操控终端模拟器和教官导控台构成,提出基于系留线缆的系留多旋翼无人机及其空气动力学、飞行场景、想定战场环境及场景目标等模拟仿真模型。从系统架构优化、通信链路协议、实装设备原位替代等方面进行设计实现。结果表明：该系统结构完整、安全性好,配置精简、灵活、方便,成本低,适用于野战训练。     

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。     

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。     

面向无人机作战的虚拟孪生系统设计方案

针对无人机在作战仿真过程中模型精度较低、虚实交互运行较难,指挥员作战体验较弱等情况,基于虚拟孪生技术提出作战仿真系统设计方案,用于无人机实际作战与仿真推演同步运行,并根据战场态势实时输出智能化辅助决策。在数字孪生的基础上提出虚拟孪生技术的内涵,结合人工智能的先进手段,设计面向无人机作战的虚拟孪生系统框架。以单兵作战四旋翼无人机的作战过程为案例,设计其硬件与软件架构,分析其运行流程。案例研究结果表明,虚拟孪生系统下的模型运行较为精准,能够实现虚实同步,交互运行,可视化界面和智能化决策实时输出让指挥员参与感增强,提升了作战指挥效率。     

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。     

基于DSP的双发无人靶机飞控系统设计

针对某型无人靶机飞控系统在性能、成本、功耗以及集成度等方面的较高要求,为了适应高原打靶实验,设计了一种基于TMS320F28335的双发飞控系统。结合CCSv4.1.1软件开发平台,详细阐述了飞控系统的设计思想及软硬件结构和控制策略。半实物仿真试验表明：该双发飞行控制系统结构设计合理并满足飞行要求,具有一定的工程应用价值。     

某飞行模拟器视景系统的设计与实现

针对飞行模拟器视景系统实时性要求高,视场角较大,场景覆盖范围较大,逼真度高等特点,基于某直升机飞行模拟器研制任务的特定需求,设计该模拟器视景系统。对显示系统、多通道网络结构、视景仿真软件以及视景数据库进行设计和实现,并对其中的关键技术如成像球幕加工技术、多通道同步和融合技术等进行了深入研究。实际使用效果表明：该系统能满足研制的相关要求,显示效果逼真,受到飞行员的认可和好评。