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(cè)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(duì)微型飛行器飛行速度低、飛行時(shí)間短、載重量小、活動(dòng)范圍小的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以MEMS慣性傳感器為主，以超聲波傳感器和光學(xué)傳感器為輔的微型飛行器飛行參數(shù)獲取系統(tǒng)。
　　 對(duì)慣性傳感器的輸出值進(jìn)行積分和坐標(biāo)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(huì)產(chǎn)生隨

2、機(jī)誤差。在積分的計(jì)算過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)數(shù)字積分誤差。針對(duì)這兩種情況，分別設(shè)計(jì)了對(duì)慣性傳感器的初始輸出值進(jìn)行校正的方法，以及以超聲波測(cè)高和光流測(cè)速的方法獲取高度和速度的直接測(cè)量值作為校正值的方法。其中光流法測(cè)速需要以超聲波測(cè)高得到的數(shù)據(jù)作基礎(chǔ)。
　　 系統(tǒng)分為慣性測(cè)量、超聲波測(cè)高、光流法測(cè)速三個(gè)單元，其中慣性測(cè)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(cè)加速度值和角速度值，輸出的電

3、壓信號(hào)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(cè)高單元由微處理器提供振蕩激勵(lì)信號(hào)，并使用集成二進(jìn)制非門對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，簡(jiǎn)化了外圍電路，減輕了重量?；谕瑯拥目紤]，光流法測(cè)速單元采用了新型位移傳感器ADNS2610。該傳感器集成了光學(xué)傳感器和數(shù)字信號(hào)處理器，能夠直接輸出位移量，除以采樣間隔時(shí)間就可以得到移動(dòng)速度。
　　 研究結(jié)果表明設(shè)計(jì)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(diǎn)，能夠滿足微型飛行器