微型飛行器飛行參數(shù)獲取系統(tǒng)研究.pdf

1、微型飛行器能夠應(yīng)用于軍事偵查、野外勘測等領(lǐng)域。微型飛行器的飛行參數(shù)是微型飛行器飛行控制的基礎(chǔ)。本文針對微型飛行器飛行速度低、飛行時間短、載重量小、活動范圍小的特點，設(shè)計了以MEMS慣性傳感器為主，以超聲波傳感器和光學傳感器為輔的微型飛行器飛行參數(shù)獲取系統(tǒng)。
　　 對慣性傳感器的輸出值進行積分和坐標變換，可以求出微型飛行器的主要飛行參數(shù)。但是慣性傳感器的輸出值和額定值之間有一定的偏差，并且在外界環(huán)境（如溫度）影響下，輸出值會產(chǎn)生隨

2、機誤差。在積分的計算過程中還會出現(xiàn)數(shù)字積分誤差。針對這兩種情況，分別設(shè)計了對慣性傳感器的初始輸出值進行校正的方法，以及以超聲波測高和光流測速的方法獲取高度和速度的直接測量值作為校正值的方法。其中光流法測速需要以超聲波測高得到的數(shù)據(jù)作基礎(chǔ)。
　　 系統(tǒng)分為慣性測量、超聲波測高、光流法測速三個單元，其中慣性測量單元以MEMS加速度傳感器ADXL330和MEMS陀螺儀ADXRS 150作為慣性傳感器分別檢測加速度值和角速度值，輸出的電

3、壓信號經(jīng)濾波等處理后再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換就可以分別得到加速度和角速度值。超聲波測高單元由微處理器提供振蕩激勵信號，并使用集成二進制非門對信號進行放大，簡化了外圍電路，減輕了重量?；谕瑯拥目紤]，光流法測速單元采用了新型位移傳感器ADNS2610。該傳感器集成了光學傳感器和數(shù)字信號處理器，能夠直接輸出位移量，除以采樣間隔時間就可以得到移動速度。
　　 研究結(jié)果表明設(shè)計的微型飛行器飛行參數(shù)獲取系統(tǒng)具有重量輕、誤差小的特點，能夠滿足微型飛行器