察打一體四旋翼飛行器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、四旋翼飛行器由于其優(yōu)秀的懸停能力、低速性能以及成本優(yōu)勢，近年來逐步成為研究的熱點(diǎn)，其在民用與軍事領(lǐng)域的潛力正迅速被開發(fā)出來。本文主要研究了四旋翼飛行器的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一款穩(wěn)定可靠的四旋翼飛行器平臺(tái)?；陲w行器平臺(tái)，為了實(shí)現(xiàn)偵察打擊的應(yīng)用，本文設(shè)計(jì)了兩款任務(wù)設(shè)備，分別是偵察打擊模塊與遠(yuǎn)程無線喊話器。
　　本文首先研究了察打一體飛行器以及旋翼飛行器的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，也包括國內(nèi)外發(fā)展水平的比較，明確了本文的研究意義。固定翼的察打一體無

2、人機(jī)發(fā)展迅速，得到了實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。而本文設(shè)計(jì)的察打一體四旋翼飛行器因?yàn)榭梢苑€(wěn)定懸停，起降不需跑到，操控簡單，可以作為固定翼無人機(jī)的一個(gè)有益補(bǔ)充，在軍用和警用領(lǐng)域都可以發(fā)揮很大作用。
　　其次，本文進(jìn)行了察打一體四旋翼飛行器的總體設(shè)計(jì)，對(duì)硬件需求進(jìn)行了分析，確定了系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。之后，分別對(duì)飛行器平臺(tái)、任務(wù)設(shè)備與傳輸鏈路進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)與元件選型，確保其可以滿足設(shè)計(jì)要求。
　　再次，本文進(jìn)行了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航算法研究與軟件設(shè)計(jì)。研究了慣

3、性導(dǎo)航領(lǐng)域中的導(dǎo)航系統(tǒng)分類、坐標(biāo)系選取以及姿態(tài)角表示等知識(shí)。由于傳感器數(shù)據(jù)頻域特性互補(bǔ)，本文設(shè)計(jì)了一種被動(dòng)互補(bǔ)濾波器來過濾與融合傳感器數(shù)據(jù)，采用四元數(shù)法解算飛行器姿態(tài)，對(duì)飛行器姿態(tài)的控制使用經(jīng)典PID理論。為了系統(tǒng)固件升級(jí)的方便，本文設(shè)計(jì)了一套飛控系統(tǒng)在線更新軟件，也即BOOTLOADER。用戶只需使用地面站通過無線數(shù)傳模塊將固件發(fā)送到飛行控制系統(tǒng)，無需仿真器有線連接，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛控系統(tǒng)的主控與各子組件的固件更新。
　　最后，在完