小型無人直升機飛行控制軟件及仿真系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、當前,小型無人直升機在國內(nèi)外軍事和民用等領(lǐng)域的應(yīng)用需求迫切,急需解決小型無人直升機的自主飛行控制技術(shù),實現(xiàn)無人直升機的超視距自主飛行,執(zhí)行各種飛行任務(wù)。本課題正是在這個研究背景和實際工程的需求下提出的。本文在ARM和DSP雙CPU架構(gòu)的的飛控計算機上,開發(fā)了基于μC/OS-Ⅱ的飛行控制軟件,并利用源代碼開放的RightGear軟件對小型無人直升機的飛控系統(tǒng)進行了仿真驗證,所研究的結(jié)果滿足了工程項目的需求。
　　 本文分析了國內(nèi)外

2、小型無人直升機的發(fā)展現(xiàn)狀,無人直升機飛控系統(tǒng)開發(fā)的難點和開發(fā)需求,以及對仿真系統(tǒng)的要求,并在此基礎(chǔ)上進行了飛行控制軟件的設(shè)計,包括μC/OS-Ⅱ在兩款不同的CPU(ARM和DSP)上的移植；飛控計算機底層驅(qū)動的開發(fā)和雙CPU之間雙口RAM通信的實現(xiàn)；然后按照模塊化設(shè)計思想對飛控軟件中的功能模塊進行了詳細設(shè)計,涉及在傳感器模塊中利用插值算法實現(xiàn)了氣壓高度和空速信號的解碼,無線電測控模塊中實現(xiàn)了地面檢測軟件和遙控遙測軟件的串口復(fù)用問題以及半

3、雙工電臺上下行通信的可靠性問題；控制律模塊中完成了小型無人直升機各通道控制律的軟件實現(xiàn)并提出了小型無人直升機控制律開發(fā)路線；導(dǎo)航模塊中實現(xiàn)了小型無人直升機的基本飛行模態(tài),并實現(xiàn)了預(yù)設(shè)小航線的飛行功能；此外鑒于小型無人直升機動力學(xué)建模置信度低的現(xiàn)狀,利用常規(guī)單旋翼帶尾槳布局的無人直升機飛行特性相似的特點,對FlightGear開源飛行仿真軟件進行了二次開發(fā),構(gòu)建了基于FlightGear的低成本小型無人直升機的仿真系統(tǒng)。
　　 最