机载惯性稳定云台系统的研究

针对超小型无人直升机系统对机载云台的要求,首先,设计了二自由度的机载云台机构,然后,采用MEMS传感器设计了云台系统的微姿态参考系统,其中利用一种卡尔曼滤波算法实现各种传感器信息的融合,从而获得云台系统的最优姿态信息;然后,采用一种自适应模糊控制算法设计了机载云台的控制系统,该模糊控制算法具有模糊规则和解模糊自适应调节的性能;最后,飞行试验验证了云台机构、传感器系统和控制系统的可行性。     

基于UWB与IMU的多传感器融合室内定位技术研究

随着室内定位需求的不断提高,室内定位精度的提高成为目前研究的热点,单一传感器定位技术在复杂的室内环境中定位误差较大、精度较低。针对上述问题提出了一种基于UWB和IMU融合的室内定位方法。该方法首先利用卡尔曼滤波算法对UWB定位技术的伪距信息进行非视距误差的处理,利用最小二乘法解算出位置信息,进而与IMU定位系统解算出来的位置进行松耦合,将UWB定位信息作为量测方程,IMU定位信息作为系统方程最终得到松耦合之后的定位结果。通过仿真实验表明,上述方法可以有效地抑制UWB非视距误差和IMU累积误差对定位精度的影响,提高室内定位的精度。     

一种超小型无人机舵机控制系统的设计

舵机控制系统是飞行控制系统和舵机之间的接口,是超小型无人机系统中一个重要的单元;对舵机控制系统在信号隔离、多路PWM信号采集、多路PWM输出、控制模式切换以及通讯等方面存在的技术问题进行了研究,提出了采用数字隔离器进行信号隔离、PCA采集多路PWM信号、一路定时器输出多路PWM信号、软硬件冗余的控制模式切换电路以及SPI高速数据通讯等方法,设计了基于C8051F121单片机的高可靠性、高冗余性的舵机控制系统;经过多次试飞,证明了其实用性.     

超小型无人机数据链的现状

数据链是无人机系统的重要组成部分,用于完成对无人机的遥控、遥测、跟踪定位及视频信息的传输。对诸多超小型无人机研究单位采用的数据链进行了调研,并对其中应用较多的数传电台和无线局域网进行了介绍和对比;为进一步进行超小型无人机数据链的研究提供了参考。     

基于MEMS传感器的微小型三维电子罗盘设计

在机器人和小型直升飞机等特殊控制领域,需要有高精度的运动测量信息作为导航状态输入,并要求体积小、重量轻、精度高.为了满足这些需要,提出了一种三维磁阻式电子罗盘系统,将加速度计输出信号和经过仪用运放放大后的磁阻式传感器输出信号输入到单片机的A/D,通过滤波算法以及数据融合,可获得载体的三个姿态参数:基于地球磁场的航向角,...     

国外超小型固定翼无人机研究进展与关键技术

针对超小型特征尺寸范围内的固定翼无人机,比较分析了其优点与功能特点;以国外获得成功应用的超小型固定翼无人机为主线,描述了超小型固定翼无人机在布局与设计、硬件配置、自主任务飞行性能等方面的特点,分析了超小型固定翼无人机研究发展的若干关键技术,反映了国外超小型固定翼无人机的总体研究水平与发展现状。     

面向机载惯性稳定云台的微姿态参考系统的研究

基于MEMS传感器设计了面向机载惯性稳定云台的微姿态参考系统.首先,对磁力计受到的环境干扰磁场的影响进行了信号补偿;然后,在分析角速度陀螺、加速度计和磁力计等传感器特点的基础上,提出一种新的卡尔曼滤波算法模型;最后,通过性能测试,验证了微姿态参考模型具有较好的静态和动态性能,完全满足机载惯性稳定云台的需求.     

小型飞行器用MPX4115A型气压高度计的研制

采用SiliconLabs公司的高集成度C8051F410单片机和Motorola公司的MPX4115A气压传感器，设计制作了一个应用于小型飞行器的气压高度计，并利用卡尔曼滤波对测量的数据进行了处理。具有结构简单、体积小、测量范围大、精度较高、性价比高的优点。     

基于CSI与IMU的室内行人导航定位系统研究

信道状态信息（Channel State Information,CSI）是一种WLAN物理层信息,具有更加细粒度的特征,在WLAN无线指纹定位模型中采用CSI作为指纹向量可以更好地避免多径效应的影响,达到较高的定位精度。但是从商用无线设备中采集的CSI噪声较大,因此提出一种基于离散小波变换的降噪方法对CSI进行预处理,然后建立CSI位置指纹数据库,采用WKNN算法进行在线匹配定位。基于IMU的行人航位推算方法是一种完全自主的导航方法,具有短时精度高的优点,但经过长时间积分运算会导致累积误差,影响定位精度。结合两种方法的定位特点,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器的融合定位模型。此外,传统的步态探测模型易出现误探测现象,在峰值法基础上提出一种动态阈值法,有效提高了探测精度。通过实验验证,在办公室内行人行走轨迹的平均定位精度达到0.23m,而且与纯惯性导航解算轨迹相比,融合定位算法解算轨迹与实际行走轨迹匹配度更高。     

新型超小型无人飞行器舵机控制系统设计

给出了一种基于C8051F单片机和MAX II CPLD设计的超小型无人飞行器舵机控制系统,实现了多路脉宽调制(PWM)控制信号的采样和输出,通过采样一路PWM信号实现自控与遥控的切换,并利用串行口与上位机通讯.系统具有成本低廉、安全可靠、实现容易的特点,飞行控制系统的一部分在飞行器多次试飞后,证明是安全实用的.