無人機縱向自動控制畢業(yè)設(shè)計

1、1一一一緒論緒論無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。機上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備。地面、艦艇上或母機遙控站人員通過雷達等設(shè)備，對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數(shù)字傳輸?？稍跓o線電遙控下像普通飛機一樣起飛或用助推火箭發(fā)射升空，也可由母機帶到空中投放飛行?；厥諘r，可用與普通飛機著陸過程一樣的方式自動著陸，也可通過遙控用降落傘或攔網(wǎng)回收。可反覆使用多次。廣泛用于空中偵察

2、、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等。無人機技術(shù)是一項涉及多個技術(shù)領(lǐng)域的綜合技術(shù)，它對通信、傳感器、人工智能和發(fā)動機技術(shù)有比較高的要求。如果在惡劣環(huán)境下作戰(zhàn)，它還需要有比較好的隱身能力。無人機與所需的控制、拖運、儲存、發(fā)射、回收、信息接收處理裝置統(tǒng)稱為無人機系統(tǒng)。無人機種類很多，不同的無人機可以完成不同的特殊任務。軍用無人機的主要用途包括：戰(zhàn)術(shù)偵察和地域監(jiān)視、目標定位和火炮校射、電子偵察和電子干擾、通信中繼轉(zhuǎn)發(fā)、靶機和實施攻擊等。與有人飛機相

3、比，無人機具有多種優(yōu)勢：1、由于機上沒有駕駛員，因此可省去駕駛艙及有關(guān)的環(huán)控及安全救生設(shè)備，從而降低飛機的重量和成本。2、無人機在作戰(zhàn)時不會危及飛行員，更適于執(zhí)行危險性高的任務。3、由于機上沒有駕駛員，飛機可以適應更激烈的機動和更加惡劣的飛行環(huán)境，留空時間也不會受到人所固有的生理限制。4、在使用維護方面，無人機比較簡單，而且費用低，操縱員只需在地面進行訓練，無需上天飛行。無人機從產(chǎn)生到現(xiàn)在已有多年，早在70年代西方就產(chǎn)生用無人機進行對地

4、攻擊和格斗空戰(zhàn)的構(gòu)想，在美國還進行了大量飛行試驗，但是由于技術(shù)上的難度，使這些構(gòu)想無法實現(xiàn)。無人機存在的致命弱點主要有兩個：一是自主作戰(zhàn)能力差，由于無人機執(zhí)行任務時需要有人參與遙控，其自主作戰(zhàn)能力有限，因而缺乏有人飛機所具有的靈活性和適應能力。二是完成任務的有效性低，由于控制人員對無人機所處環(huán)境的了解必須借助遠距離通信，而這種遠距離通信又隨時會被壓制而中斷，從而造成了人機之間無法及時、準確交流信息，影響了無人機完成任務的有效性。3一一一

5、無人機系無人機系統(tǒng)建立數(shù)學模型建立數(shù)學模型2.1假設(shè)條件條件要研究飛機動力學模型的姿態(tài)仿真，首先必須建立飛機的數(shù)學模型。在忽略機體彈性震動和變形的條件下，飛的運動可看成包含六個自由度的剛體運動，其中包含繞三個軸的三種轉(zhuǎn)動(滾動、俯仰與偏航)和沿三個軸的三種線運動(前進、上下與左右)。為了確切地描述飛機的運動狀態(tài)，必須選定合適的坐標系。本文采用兩種坐標系：在確定飛機的位置時，采用與地面固連的地面坐標系（地面坐標系）：在描述飛機的轉(zhuǎn)動與移動