小型無人機實時測試平臺.pdf

1、無人直升機飛行性能主要取決于飛控系統(tǒng)性能，獲取無人直升機精確動力學(xué)模型是設(shè)計飛控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。為了有效辨識無人機模型參數(shù)，本文建立了小型無人直升機動力學(xué)模型，設(shè)計了一套實用的小型無人機實時測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個六自由度轉(zhuǎn)臺，一組機載傳感器，以及一套上位機監(jiān)視軟件，進(jìn)而進(jìn)行了參數(shù)辨識。
　　主要工作如下：
　　1）無人直升機動力學(xué)模型及其線性化處理。根據(jù)無副翼無人直升機的結(jié)構(gòu)，從基本動力學(xué)原理出發(fā)，建立了相應(yīng)的六自由度動力學(xué)模

2、型，并進(jìn)行相應(yīng)的線性化處理。
　　2）無人直升機動力學(xué)測試平臺建立。根據(jù)模型辨識的要求，設(shè)計了一個六自由度轉(zhuǎn)臺。轉(zhuǎn)臺包括一個固定底座，六個活動關(guān)節(jié)以及無人機隨動部分，活動關(guān)節(jié)保證無人機在轉(zhuǎn)臺限定范圍內(nèi)具有完全的自由度，允許參數(shù)辨識過程中無人機執(zhí)行所需的任何動作，隨動部分關(guān)節(jié)進(jìn)行了限位設(shè)計，確保了實驗過程機體和人員的安全性。
　　3）用于參數(shù)辨識的機載傳感器選取及相應(yīng)處理，包括陀螺儀，電子羅盤，加速度計，氣壓計和GPS模塊?？?/p>

3、以實時感應(yīng)無人機的姿態(tài)角速度，方位角，三軸加速度及無人機位置信息。上位機軟件通過RS232與機載傳感器進(jìn)行通訊，實時采集無人機各個運動參數(shù)，通過所得數(shù)據(jù)對無人機姿態(tài)及位置、速度進(jìn)行解算，并實時輸出無人機的飛行狀態(tài)等信息。
　　4）基于實時測試系統(tǒng)，對小型無人機動力學(xué)模型進(jìn)行了參數(shù)辨識。最后在相同輸入條件下，對動力學(xué)模型得到的響應(yīng)與無人機實測的響應(yīng)進(jìn)行對比試驗。結(jié)果表明，仿真數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)基本吻合，說明測試系統(tǒng)所辨識的參數(shù)是準(zhǔn)確的，