一種通用微型飛行控制器設(shè)計(jì).pdf

1、微小型無人機(jī)(Micro/Mini Unmanned AerialVehicle,MUAV)在現(xiàn)代軍事和國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。飛行控制器是無人機(jī)系統(tǒng)的核心,它自動(dòng)采集無人機(jī)的各種飛行參數(shù),輸出舵面/油門指令以控制無人機(jī)的姿態(tài)和軌跡,使無人機(jī)能在沒有人工操縱干預(yù)的情況下自主飛行,完成預(yù)定的任務(wù)。因此,研制高性能的飛行控制器對(duì)改善無人機(jī)的飛行性能以及提高任務(wù)完成效率都具有重要的意義。
　　 本文著重研究一種通用微型飛行控

2、制器(General Micro Flight Controller,GMFC),以適用于小型/微型固定翼飛行器、旋翼飛行器、飛艇以及移動(dòng)機(jī)器人的控制。論文的主要工作涉及GMFC的硬件設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn),具體內(nèi)容包括:
　　 1)分析了微型飛行控制器在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),根據(jù)任務(wù)需求和設(shè)計(jì)指標(biāo)確定一種通用型、微型化、低功耗、高性能、低成本的嵌入式微型飛行控制器的整體方案。
　　 2)設(shè)計(jì)了基于ARM的通用微型飛行控制

3、器的硬件系統(tǒng),包括主控模塊、慣性測(cè)量單元、靜壓高度計(jì)、遙控信號(hào)接收單元、數(shù)據(jù)通信模塊、電源模塊、附加傳感器模塊等；完成了整個(gè)控制器的PCB制作以及對(duì)所有電路的調(diào)試工作,使得系統(tǒng)運(yùn)作正常。
　　 3)研究了基于卡爾曼濾波算法的姿態(tài)參考系統(tǒng),并對(duì)姿態(tài)參考系統(tǒng)的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行測(cè)試。
　　 4)設(shè)計(jì)了小型四旋翼飛行器本體平臺(tái)并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模仿真；
　　 5)在此基礎(chǔ)上,結(jié)合四旋翼飛行器試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)了飛行控制律