基于MEMS的低成本捷联惯导系统实现

通过对Model121x-002加速度计、LCG50角速率陀螺的特性和参数分析,利用PC10工控机设计出一个完整的捷联惯导系统硬件平台。在硬件平台基础上设计了简单实用的系统软件,实现了完整的低成本捷联惯导系统。经校准、标定后,系统的精度和稳定性基本达到了设计目标。     

基于DSP飞控系统的设计和实现

在军事上以及民航中,无人机已经发挥着重要的作用.随着无人机越来越广泛的应用,其性能指标和设计方法也在不断地提高.针对某型号的飞机模型,提出以DSPTMS320LF2407为处理核心并设计出飞控计算机.并以此构建了飞控系统,分别详细地对纵向、横侧向通道的控制率和算法进行设计和仿真;并实现了自主飞行,验证了以DSP设计的无人机的控制系统以及实现航路规划和管理的可行性,从而为进一步设计出高性能、高可靠性、满足更为复杂的飞行任务的无人机奠定了理论基础和硬件实现条件.     

多MEMS陀螺数据融合系统的设计和实现

微机电系统陀螺仪以其成本低廉和小巧方便已经广泛应用于军民领域,但是其仍然面临着零偏稳定性不够高的问题。针对这种现象,设计了一套空间大小仅为45 mm×55 mm×30 mm的可扩展可移植的硬件平台,在此平台上利用小波域多尺度融合算法,对4个微机电陀螺仪所采集的原始数据进行实时小波融合处理。分别对该集成系统在静态和动态环境下进行测试,实验结果表明,该系统运行稳定可靠,融合处理后的数据标准差都比融合前降低了一个量级。     

低成本MEMS陀螺仪的复合标定

由于低成本MEMS器件本身具有误差,且初始误差比较大,所以在使用前必须进行标定。在十二位置标定方法的基础上,进行三耦合方位动态实验,标定MIMU陀螺仪的零偏、刻度因数、安装误差系数和与角速度耦合二次有关项系数。将该方法应用于实验室自制MIMU的标定中,标定结果与MTI计进行对比,验证了该标定方法的可行性。     

基于油电混合动力系统的多旋翼无人机设计

随着航空工业技术的进步,无人机在军事及民用领域得到了相应的发展,但由于动力导致的续航时间短及最大载重小等问题仍然制约着无人机更为广泛的应用。本文以多旋翼无人机为基础,从动力系统的工作原理出发,对目前广泛使用的燃油驱动系统及电力驱动系统进行了重点分析,利用燃油能量密度较高和电力传动系统效率较高的特点,结合多旋翼无人机平台对油电混合动力系统做了相关动力设计、三维建模并阐述了其工作流程,为今后多旋翼无人机油电混合动力系统的设计提供了相关参考。     

基于MEMS技术倾角测量系统的设计与实现

利用MEMS电子倾角传感器和430低功耗单片机测量重力参考系下全圆周范围内的倾斜角度值.介绍了一种利用Matlab分析弦函数关系模型的方法,并在此基础上将双轴(单轴±90°)关系映射到单一角度空间(360°),实现了全圆周角度测量;最后介绍了系统的硬件构成.     

基于MDO的MEMS多物理域耦合设计建模

微机电系（Micro Electro Mechanical Systems，MEMS）涉及多个物理域，多物理域的耦合加大了设计建模的难度。多学科设计优化方法（Multidisciplinary Design Optimization，MDO）是专门针对复杂系统的综合设计优化方法，在处理系统间的相互耦合问题上有着技术和方法上的优势。提出将多学科设计优化方法应用于MEMS的多物理域耦合设计，并对相应的多物理域耦合建模方法作出了分析研究。     

基于IMX6UL核心板的多旋翼无人机通用接口的设计与实现

通过分析现今无人机载荷的使用状况及需求,描述了一种可用于多旋翼无人机与多种载荷之间连接的通用接口,分析了无人机载荷及接口技术现状,给出了相应的设计目标、主要功能、组成结构和基于IMX6UL核心板的通用接口电路模型。该接口适用于多载荷协同工作的复杂多旋翼无人机或需更换不同载荷进行工作的多旋翼无人机,在多项旋翼无人机的民用领域具有良好的应用前景。     

基于STM32的四旋翼飞行器的设计与实现

针对四旋翼飞行控制器姿态数据测量易受干扰、算法实现及设计较为困难等问题,设计并实现了以高性价比的STM32F103VET6微处理器作为主控板的四旋翼飞行器。选用六轴运动组件MPU6050、电子罗盘HMC5883L及气压计MS5611等传感器对飞行器姿态数据进行了实时采集,并结合卡尔曼滤波方法对姿态数据进行了数据融合。在控制算法上采用了非线性双闭环PID来实现两组四个电机的转速控制,并通过遥控器对四旋翼飞行器的飞行姿态进行实时调节。飞行试验表明:基于STM32F103VET6微处理器的四旋翼飞行器能够实现姿态、航向、悬停等控制功能,达到了预期的目的。     

多路串行通信在微型无人机飞控计算机中的设计与实现

根据微型无人机飞控计算机与外围多个设备进行通信的需要,介绍了由TL16C554A芯片组成的多路异步串行通信系统的设计与实现,包括扩展异步串行接口的方案选择、硬件电路设计、时序逻辑实现及软件实现。     

基于VxWorks的无人机飞控系统软件设计

针对无人机飞控系统对稳定性和灵活性越来越高的要求和日益复杂的软件设计,采用余度计算机的方法,为提高飞控系统的整体性能,实现无人机的可靠性、灵活性,设计了一套基于VxWorks操作系统的无人机飞控系统软件。首先分析了无人机机载软件的特点和需求,然后设计了软件的整体框架,并重点介绍了此系统中的任务调度软件模块和余度管理模块。在半物理仿真试验中,此套软件能够很好地实现飞控系统的稳定性和安全性。     

基于低成本MEMS惯性器件的车载短时导航算法研究

针对车载INS/GPS组合导航系统中当GPS信号受到干扰失锁时,INS会继续对载体提供定位信息,而低成本MEMS惯性器件会出现随着时间精度变低的问题,因此研究分析一种动态零速修正算法。利用行车时车体横向和天向速度为零为卡尔曼滤波约束条件,并对安装误差及转弯时向心力进行补偿。车载试验表明在120 s内的行车中定位精度得到提高。     

基于MEMS的飞机杆面角位移多动能传感器设计

针对机械式量角器和电子罗盘式量角器存在的测量精度不高、易受电磁干扰、携带不方便等问题,提出了基于MEMS技术并采用了磁隔离器件的多功能传感器设计,提高了杆面角位移测量精度,有效避免了磁干扰。     

基于DSP微处理器的无人机飞控系统设计

根据某固定翼飞机的飞行特性,完成姿态回路和导航回路的飞行控制器设计。接着,以DSP28335微处理器为核心,设计出该无人机的飞控系统及地面监测与指令传送系统。最后,对所设计的控制器进行仿真实验,实验结果表明,该飞控系统性能良好,符合设计要求。     

筒式发射折叠微型多旋翼无人机设计

为了解决多旋翼在狭小筒内存放和发射飞行,借鉴炮射无人机原理进行优化和改造。通过机构及电路设计解决无人机的折叠机构和收纳装置,在质量增加不多的情况下,实现折叠和收纳无人机,并可以快捷释放,具有快速布署能力。实验验证了微型多旋翼无人机桶内折叠及展开FPV飞行,载荷的模块化设计变化及投送,同时进行多机的结构设计,对协同、集群飞行和低载荷、高机动的军事无人机具有一定的现实意义。     

基于神经网络技术的数字信号处理飞控系统设计

针对无人机性能指标和体积限制,设计一种基于TMS320C5402型数字信号处理器的新型飞控系统.详细阐述系统的设计思想以及软、硬件结构和控制策略,给出相应的飞控流程图与神经网络动态逆控制原理图.通过在环回路仿真验证,所设计的系统具有计算速度快、可靠性好等优点,能够赋予无人机更大的机动性和更广泛的适用性.     

多旋翼无人机标准化机体设计方法研究

多旋翼无人机具有结构简单、可维护性强、无人员伤亡的优点,可广泛应用于航拍摄影、环境检测等领域,具有巨大的产业化前景。但多数科研机构大都注重飞行控制理论方面的研究,缺乏对机体设计的探讨,而这正是实现多旋翼无人机产业化的基础。从一个具体的设计实例出发,提出小型多旋翼无人机的标准化机体设计方法。然后通过对飞行控制系统的设计,实现多旋翼无人机的稳定飞行。飞行实验结果表明,设计的多旋翼无人机具有良好的稳定性能,从而验证机体设计和飞行控制方法的可行性。