無人機自主飛行控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、為實現(xiàn)無人機目標跟蹤、戰(zhàn)略規(guī)劃等功能，提升對復雜環(huán)境的適應(yīng)性，需要無人機具備自主飛行能力。飛行控制系統(tǒng)作為無人機實現(xiàn)自主飛行的關(guān)鍵與核心，其性能優(yōu)劣直接決定了無人機飛行性能及任務(wù)完成的能力。本文以實現(xiàn)無人機自主飛行為目標，對無人機飛行控制系統(tǒng)進行研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.根據(jù)四旋翼無人機結(jié)構(gòu)組成和飛行原理，對無人機進行受力分析，建立無人機動力學模型，為無人機控制器的設(shè)計與研究提供理論依據(jù)和設(shè)計指導。
　　2.對無人機

2、飛行控制系統(tǒng)進行軟硬件設(shè)計。根據(jù)飛行控制系統(tǒng)的性能要求，對主控制器、姿態(tài)解算單元，位置定位單元，通信單元及執(zhí)行機構(gòu)等硬件模塊進行設(shè)計;通過分析飛行控制系統(tǒng)的功能需求，對系統(tǒng)的硬件驅(qū)動程序、功能模塊程序及應(yīng)用程序進行編寫。
　　3.對四旋翼無人機相關(guān)姿態(tài)解算和控制算法進行研究。通過分析陀螺儀、加速度計和磁力計傳感器特點，設(shè)計基于四元數(shù)和卡爾曼濾波的姿態(tài)角估計算法，獲取準確的姿態(tài)信息;以GPS及高度計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用互補濾波算法得到較