無(wú)人機(jī)自主飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、為實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤、戰(zhàn)略規(guī)劃等功能，提升對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性，需要無(wú)人機(jī)具備自主飛行能力。飛行控制系統(tǒng)作為無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)自主飛行的關(guān)鍵與核心，其性能優(yōu)劣直接決定了無(wú)人機(jī)飛行性能及任務(wù)完成的能力。本文以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自主飛行為目標(biāo)，對(duì)無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.根據(jù)四旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)組成和飛行原理，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行受力分析，建立無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，為無(wú)人機(jī)控制器的設(shè)計(jì)與研究提供理論依據(jù)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。
　　2.對(duì)無(wú)人機(jī)

2、飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)。根據(jù)飛行控制系統(tǒng)的性能要求，對(duì)主控制器、姿態(tài)解算單元，位置定位單元，通信單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等硬件模塊進(jìn)行設(shè)計(jì);通過(guò)分析飛行控制系統(tǒng)的功能需求，對(duì)系統(tǒng)的硬件驅(qū)動(dòng)程序、功能模塊程序及應(yīng)用程序進(jìn)行編寫(xiě)。
　　3.對(duì)四旋翼無(wú)人機(jī)相關(guān)姿態(tài)解算和控制算法進(jìn)行研究。通過(guò)分析陀螺儀、加速度計(jì)和磁力計(jì)傳感器特點(diǎn)，設(shè)計(jì)基于四元數(shù)和卡爾曼濾波的姿態(tài)角估計(jì)算法，獲取準(zhǔn)確的姿態(tài)信息;以GPS及高度計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用互補(bǔ)濾波算法得到較