基于四旋翼飛行器X450的嵌入式飛控系統(tǒng)研究.pdf

1、鑒于微小型飛行器在學(xué)術(shù)研究與應(yīng)用領(lǐng)域具有較高的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景，本文以微小型四旋翼飛行器X450為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究了微小型飛行器嵌入式飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及嵌入式飛控系統(tǒng)基于Linux操作系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。
　　首先，本文調(diào)研了國(guó)內(nèi)外相關(guān)四旋翼飛行器及典型嵌入式飛行控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與技術(shù)成果，結(jié)合課題組已有的相關(guān)項(xiàng)目研究經(jīng)驗(yàn)，并針對(duì)微小型飛行器性能及其飛控系統(tǒng)的需求，選購(gòu)一款貨架產(chǎn)品X450作為嵌入式飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的測(cè)試平臺(tái)

2、，詳細(xì)介紹了X450飛行器自有模塊，經(jīng)過分析得到X450的飛行控制系統(tǒng)方案，在其基礎(chǔ)之上進(jìn)行適用于微小型飛行器飛控系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，并針對(duì)此飛控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)軟件測(cè)試方案，包括裸機(jī)測(cè)試程序以及嵌入式操作系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建與測(cè)試，以驗(yàn)證此飛控系統(tǒng)方案的正確性與可行性。
　　其次，對(duì)飛控系統(tǒng)方案進(jìn)行了模塊化劃分，并為各模塊功能實(shí)現(xiàn)硬件選型。選用ARM9作為飛控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)飛控模塊的功能，選用SM41實(shí)現(xiàn)無線通信模塊的功能，并以X450自

3、有模塊FC1212-S實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊、自有模塊電調(diào)ESC-S20A和無刷電機(jī)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊的功能。并且緊接著對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了裸機(jī)程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并對(duì)飛行器整體功能進(jìn)行了相關(guān)的閉環(huán)測(cè)試。
　　再次，本文進(jìn)行了嵌入式Linux飛控軟件開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建與測(cè)試，包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的配置、移植與在板運(yùn)行，底層驅(qū)動(dòng)與相應(yīng)上層測(cè)試應(yīng)用程序的設(shè)計(jì),并進(jìn)行了相關(guān)功能的測(cè)試。
　　最后，嵌入式飛控系統(tǒng)在四旋翼飛行器X450上相