无人机飞行控制系统软件测试策略的研究

无人机飞行控制系统是无人机机载设备中最重要的部分之一;对无人机飞行控制系统软件进行严格测试是保证其质量的重要手段;首先介绍软件测试的通用的基本理论和基本方法;然后以某型无人机飞行控制系统软件测试为案例,研究了无人机飞行控制系统软件的特点;提出了一种基于经验反馈的软件测试模型,并分析了该模型的特点;最后提出了一套适用于无人机飞行控制系统软件测试的策略。     

飞行仿真系统中舵机特性建模与模型降阶

针对某型电液伺服舵机特性,首先建立了线性数学模型,在此基础上推导出了传递函数。其次针对该传递函数阶数较高,难以在仿真系统中实现的问题,通过基于Gram矩阵的均衡模型降阶法,运用matlab工具箱对该传递函数进行降阶处理,得到了降阶最小实现模型。然后对原始高阶函数和降阶后函数分别进行了仿真试验,比较测试结果发现,两者仿真曲线基本一致,符合要求。最后将最小实现模型加入飞行仿真系统进行测试,结论表明该系统性能良好,完全能够替代真实舵机进行飞行控制系统仿真试验。     

基于SCADE的PID控制器设计与应用

传统的PID控制器设计通常采用手工编程来实现，不但费时费力，而且可靠性低。为解决该方法的不足，寻求一种更有效的控制软件设计方法，该文研究了一个高安全性的应用开发环境——SCADE。按照SCADE软件的程序设计流程，即通过直观的图形化建模和模拟仿真自动生成可直接面向工程的安全嵌入式代码，介绍了PID控制器在该环境下完成相应软件设计与开发的过程，并通过代码的效率测试和安全性测试验证了SCADE环境下进行软件开发的优越性。由此得出，SCADE很大程度上实现了软件开发的自动化，节约了开发成本和开发时间，并具有很高的安全性特征。     

无人机飞行控制系统模拟器设计

提出了一种基于工业控制计算机开发的某型无人机飞行控制系统模拟器设计;详细介绍了系统设计原理，给出了硬件构成方案、软件功能模块组成和程序流程图，最后分析了测试结果；该模拟器充分利用了当前计算机技术、自动控制技术、系统实时仿真技术和面向对象编程技术，具有功能强大、界面友好、操作灵活的特点。可用于无人机系统先期设计验证或后期测试维护；实际使用情况表明该系统性能良好，完全能够代替真实飞行控制系统进行实时仿真试验。     

SINS/GPS/罗兰C／双星多传感器组合导航系统研究

惯导（INS）被认为是自主性最强、隐蔽性最好、应用最广泛，不受外界干扰的导航系统，而捷联惯导（SINS）以其诸多优点，成为惯性导航的一个主要发展方向。本文研究基于集中和联邦滤波的捷联惯导与GPS、罗兰C、双星组合导航系统，利用双星、罗兰C等子系统提供的参数信息对组合导航系统进行集中和联邦卡尔曼滤波，校正捷联惯导系统的误差。在对系统进行了理论仿真、比较的基础上，进行了海上试验，给出了动态试验的结果。理论仿真和基于实测数据的试验结果表明，本文介绍的滤波器是可行的，具有较高的滤波性能和精度，很好地提高了导航系统的可靠性和性能。