無(wú)人直升機(jī)飛行控制及其視景仿真研究.pdf

1、無(wú)人直升機(jī)兼有無(wú)人機(jī)和直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論在民用還是國(guó)防領(lǐng)域都具有重要的意義。對(duì)無(wú)人直升機(jī)飛行軌跡的控制是完成其自主飛行的首要目標(biāo)。本文為了解決無(wú)人直升機(jī)的飛行控制和飛行視景化仿真的問(wèn)題，進(jìn)行針對(duì)無(wú)人直升機(jī)軌跡控制系統(tǒng)的多通道視景仿真平臺(tái)開(kāi)發(fā)技術(shù)研究。
　　首先根據(jù)經(jīng)典控制方法理論，針對(duì)無(wú)人直升機(jī)的三個(gè)回路，設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的飛行軌跡控制系統(tǒng)。通過(guò)數(shù)值仿真，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的控制性能。在此基礎(chǔ)上引入粒子群優(yōu)化算法。通過(guò)改進(jìn)后的粒子群

2、優(yōu)化算法與原算法的對(duì)比證明了新算法性能優(yōu)越性。通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證了新算法優(yōu)化參數(shù)后的控制系統(tǒng)對(duì)無(wú)人直升機(jī)飛行姿態(tài)控制性能優(yōu)于原控制系統(tǒng)。
　　其次在建立好的無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了Matlab仿真軟件與FlightGear三維飛行仿真軟件的數(shù)據(jù)鏈接。并且配置了虛擬仿真環(huán)境中的坐標(biāo)關(guān)系、無(wú)人直升機(jī)模型和空間場(chǎng)景等要素，實(shí)現(xiàn)視景仿真虛擬環(huán)境的真實(shí)性。設(shè)計(jì)了人機(jī)交互界面，能夠完成設(shè)置仿真環(huán)境與運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)控仿真運(yùn)行過(guò)程，接收用

3、戶的輸入命令等功能。
　　最后為了增加視景仿真的真實(shí)感，在設(shè)計(jì)好的FlightGear視景仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入多通道顯示技術(shù)。針對(duì)所需性能分析，完成了對(duì)整個(gè)平臺(tái)的硬件系統(tǒng)搭建和軟件流程設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了基于FlightGear軟件的多機(jī)通訊和視頻多通道處理。通過(guò)兩個(gè)無(wú)人直升機(jī)飛行模態(tài)的演示，展現(xiàn)了整個(gè)飛行仿真過(guò)程在廣視角的大屏幕給用戶逼真的演示效果。
　　本文完成了一個(gè)無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上搭建了一套完整的飛行多