基于RTX的無人機實時飛行仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、飛行仿真系統(tǒng)是無人機飛行控制系統(tǒng)研制與地面驗證的關(guān)鍵平臺之一，對無人機飛行控制系統(tǒng)動態(tài)功能與性能指標(biāo)的確認(rèn)至關(guān)重要。隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，PC機的硬件性能已滿足大部分仿真計算的硬件要求。因此，為了提高通用性并減少仿真軟件的開發(fā)和使用難度，本文以PC機和基于Windows操作系統(tǒng)的RTX實時擴展系統(tǒng)為軟硬件平臺，設(shè)計開發(fā)了一種實時無人機飛行仿真系統(tǒng)。論文主要的工作和研究成果如下：
　　無人機實時飛行仿真系統(tǒng)硬件采用了兩臺PC計算

2、機，包括一臺DELL筆記本計算機和一臺DELL臺式計算機；將飛行仿真軟件按功能進行模塊劃分到不同計算機硬件平臺上，達到模塊化、通用化、便于維護的目的；兩臺計算機通過網(wǎng)絡(luò)接口相互連接，實現(xiàn)信息交互。
　　論文首先建立了樣例無人機六自由度非線性數(shù)學(xué)模型。在對執(zhí)行機構(gòu)和傳感器進行分析研究的基礎(chǔ)上，建立了適用于仿真計算的典型數(shù)學(xué)模型。針對無人機飛行環(huán)境進行分析研究，建立了典型的大氣擾動數(shù)學(xué)模型。根據(jù)無人機六自由度模型的仿真實時性與精度要求

3、，對四種典型的仿真算法進行分析研究，確定了可選用的仿真算法和仿真功能。
　　其次，對RTX實時操作系統(tǒng)進行研究，針對實時飛行仿真的特點與要求及進行了實時性測試，為實時仿真軟件設(shè)計奠定基礎(chǔ)。根據(jù)實時飛行仿真軟件的功能與性能，開展仿真軟件的需求分析研究，給出了軟件設(shè)計與開發(fā)方案。以此為基礎(chǔ)，對 RTX下的實時仿真軟件進行了詳細(xì)設(shè)計，論述了軟件的詳細(xì)開發(fā)過程。根據(jù)無人機實時飛行仿真系統(tǒng)對計算機間信息交互的功能與性能需求，本文分別設(shè)計了基