机载激光雷达系统高精度点云生成研究

为了解决基于无人直升机的机载激光雷达(Lidar)系统中获得三维激光点云数据的效率低、精度低问题,提出了一种可获得高精度三维点云数据的解决方案;从系统点云数据生成原理分析影响点云精度的因素;实现十一阶扩展卡尔曼算法对多传感器数据进行数据融合处理,充分利用了不同传感器的优点;改进的扩展卡尔曼融合算法,不但有效地降低噪声和干扰对系统影响,而且提高了激光雷达系统点云数据的可靠性和精度;实验结果验证了算法的正确性和点云数据的精度。     

小型无人机地面监控站的设计与实现

无人机地面监控站是实现无人机系统调试及可靠应用的基本保障,其提供的人机交互界面可使无人机在执行任务过程中充分发挥人的主观能动作用.介绍了一种小型无人直升机监控站软件,基于801.11b协议及UDP协议实现无人机与地面监控平台实时通信系统.建立了完备的上下行数据链,基于MFC实现了无人机状态观测、PID参数在线调试、路径规划以及飞行数据保存等功能.为无人机控制调试及稳定应用提供了一个安全可靠的监控平台.     

涵道尾座式垂直起降飞行器全包线飞行控制

本文针对一种新型涵道尾座式垂直起降飞行器的非线性控制问题, 提出一种全包线飞行控制方案. 在设计 的控制框架中, 采用统一的坐标系描述该飞行器的多模态特性. 对于不可测量的外部力矩, 设计了辅助系统进行观 测及自适应律进行补偿; 对于可测的合外力, 设计了一种基于加速度测量的拉力/姿态几何解耦方法; 同时, 给出了 保证闭环系统全局指数稳定的充分条件. 最后, 所述控制方案成功应用于一小型涵道尾座式无人机上, 并完成了飞 行器垂直/水平模态转换飞行试验, 验证了所提出方法的有效性.     

基于运动控制卡的两轴转台控制系统设计

为了安全快捷地获取数控系统及航空模型等研究领域不便测取的相关参数,提出了搭建一套仿真测试平台的方案。借助mesa运动控制卡,用VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)进行底层控制软模块设计,同时调用Linux操作系统环境下Matlab中设计的闭环控制器,实现对两轴转台的精确控制。测试实验结果表明,该全数字脉冲转台控制系统可以精确稳定运行,适用于多种系统精准参数的测量以及小型系统的稳定性、可靠性等性能仿真测试。     

小型无人直升机的数学建模与仿真

小型无人直升机是一个复杂的非线性系统.为了真正实现小型无人直升机的自主飞行,须对其进行精确的数学建模.本文以Raptor90小型无人直升机为研究平台,综合考虑了直升机在不同飞行模态下的飞行特性,利用基于叶素理论的积分算法,对直升机进行非线性建模,并对所建模型进行数值仿真.仿真结果表明,所建模型能够较好的反应直升机的动态响应特性,所建模型具有较高精度,可基于此模型进行飞行控制器的设计.     

基于滚动时域优化的无人飞行器轨迹规划

给出了寻求无人飞行器的最优轨迹的一种方法,其问题描述为使飞行器从初始状态飞行到目标状态,同时避免撞到障碍物。基于混合整数规划的滚动时域优化方法用来求解飞行器的轨迹规划问题。给出的仿真结果显示此方法的有效性以及在复杂环境下的可实时计算性。     

一类区间时变输入时滞与状态时滞线性系统的稳定性研究

研究一类具有区间时变输入时滞与状态时滞线性系统的稳定性问题．通过选择合理的ＬｙａｐｕｎｏｖＫｒａｓｏｖｓｋｉｉ函数,基于积分等式方法（积分等式由自由权矩阵构造而成）,以ＬＭＩ的形式给出时滞相关的稳定性充分条件,并进行了相关控制器的设计．所得结论对时滞导数没有任何限制,可用于快时变时滞系统．同时,积分等式方法较积分不等式方法更优,保守性更低．最后,通过数值比较及仿真表明了所提出方法的有效性和优越性．     

基于Linux的小型无人直升机实时仿真系统构建

小型无人直升机是一个极具挑战性的多学科交叉前沿性研究课题.这里重点介绍基于Linux的小型直升机仿真系统的构建过程及其相关软件实现.首先对小型直升仿真系统的整体架构进行详细的说明.然后基于Linux平台对仿真系统的几个主要程序模块代码进行编写,利用FLTK图形界面库和Mesa/0penGL实现了小型直升机实时3D飞行状态显示和状态控制面板,可视化仿真及实时运动特性再现的过程.仿真系统的运行结果表明,仿真系统具有独特的优势和很好的开发前景.在今后对小型无人直升机的自主飞行研究当中,可以起到很好的辅助作用.整个仿真系统以模块化实现.具有良好的移植性,便于今后对系统进行功能补充.     

μClinux在S3C4510B上的移植

Linux是一种支持多种体系结构处理器的操作系统．有很强的移植性。描述了将μClinux移植到基于S3C4510B处理器目标板上的方法与过程。首先介绍了S3C4510B处理器和μClinux，并简单说明了如何搭建移植环境，然后着重讨论了在该开发板上Bootloader的设计实现以及μClinux内核的移植方法，最后对在这种基于μClinux的嵌入式系统环境下如何开发应用程序做了简单说明。     

基于PC104无人机网络视频系统的构建

无人机网络视频系统是无人机的重要组成部分,现在提出了一种基于PC104工控机的网络视频系统构建方案,从视频数据采集、压缩及传输等多个方面探讨无人机网络视频系统的构建过程并给出了网络视频系统主要部分的软件实现方案。最终实现了无人机网络视频系统的构建,实验结果表明,基于PC104无人机网络视频系统具有可靠的数据处理、传输、显示质量,可应用于监控、勘测等领域。