无人直升机嵌入式控制系统的实现

基于AT91RM9200(ARM)微型控制器,结合适当的外围设备,构建了一个高集成度的嵌入式系统,实现微型无人直升机的飞行控制.在μC/OS-Ⅱ操作系统环境下,详细介绍了软件系统的总体结构和任务之间的切换过程.最后,针对直升机的姿态和位置控制,分别给出了适当的控制策略.     

无人直升机数据分析软件设计与实现

无人直升机在使用过程中产生的真实数据具有重要价值.分析数据不仅能够帮助查找无人机的故障或失事原因,辅助地勤维修,指导无人机设计工作.而且能够利用其评估无人直升机性能和飞行品质.本文首先对无人直升机数据的结构化和持久化进行研究.并在此基础上设计和实现无人直升机数据分析软件.实践证明该软件在无人直升机辅助工作方面具有较高的...     

小型无人直升机自主控制系统介绍

介绍了一种小型无人直升机的自主控制系统,该系统可以实现小型无人直升机的自主姿态控制、任务规划、视频图像处理等功能,具有模块化程度高、成本低等优点。系统分为机载部分和地面站部分,机载部分负责飞机姿态控制,地面站部分负责任务规划及图像处理。机载部分各模块之间采用双余度总线通讯,可有效提高通讯可靠性。     

位置和速度受限的微型无人直升机轨迹跟踪控制器

针对微型无人直升机在狭窄空间中的轨迹跟踪问题,设计了一种可以限制直升机位置和速度的跟踪控制器.首先将直升机的模型简化为一个未建模的动态模型.基于简化模型利用受限反步法设计控制器,其中在位置控制回路用障碍李雅普诺夫函数代替传统的纯二次型李雅普诺夫函数,以此来限制直升机的位置和速度;用指令滤波器对反步过程中虚拟控制的导数进行估计,避免了复杂的解析计算.此外,将未建模动态和指令滤波器误差合并成有界扰动项,并设计了自适应算法对扰动的上界进行估计和补偿.稳定性分析证明了直升机的闭环跟踪误差最终一致有界,且位置和速度始终位于预设的限制集合中.仿真结果验证了该控制器的有效性.     

无人直升机实时仿真软件设计与开发

实时仿真软件是飞行仿真系统的核心部分,在无人直升机研究过程中发挥不可替代的作用.首先介绍了软件开发的硬件环境,在分析飞行仿真应用需求的基础上,对实时仿真软件进行模块任务划分,并详细阐述了其中动力学模型模块、传感嚣模块、执行机构模块和通信模块的实现过程.该实时仿真软件已在工程项目中得到了成功的应用.     

无人直升机云台控制系统的设计与实现

针对小型无人机的航拍应用,设计了一种基于ARM的机载云台控制系统,实现了通过地面PC的键盘操作来远程控制云台姿态和摄像机参数.根据地面接收到的实时图像信息,手动给定云台的期望偏转角度;利用电位传感器采集云台的实际角度数据作反馈,然后依据控制算法驱动云台及时调整摄像机,使得摄像机始终能拍摄到目标对象;同时通过地面监控软件,可以实时观察机载云台的状态信息.该设计已在某小型无人机上成功应用,并且达到了不错的控制与拍摄效果.     

无人直升机监控平台设计与实现

介绍了一个无人直升机监控平台的设计和实现,重点是高精度定时器的实现和使用。以802.11b协议实现无线网络实现连接,以vc++6.0作为开发平台。通过多线程的引入,在接受图形用户界面的操作的同时,利用高精度定时器接受实时飞行数据。经过实际使用,系统达到设计要求。     

基于互联网看国内无人直升机发展

本文基于互联网公开报道,介绍近年来国内无人直升机在电力巡线、农田飞行施肥施药、森林监测、地震救援和航空摄影等民用领域的应用实例,分析了国内无人直升机的基本机型及其优缺点,总结出国内无人直升机在起飞重量、续航时间、飞行速度等性能方面均有稳步提高。在行业应用方面,无人直升机在电力行业和农业等方面有着较快发展。     

基于DDS的无人直升机综合处理软件设计与实现

为了向无人直升机发送遥控指令、并对地面控制站的控制台进行管理,需要在地面控制站服务器部署综合处理软件.本文首先从无人直升机的遥控指令的处理、发送;控制台管理等需求出发,设计开发了基于DDS的综合处理软件.依次介绍了综合处理软件的架构、模块设计以及模块实现.然后通过综合处理软件在地面站的实际运行来验证其主要功能.实践证明...     

小型无人直升机点对点数据链系统设计

无人直升机远距离飞行需要安全可靠的数据链传输系统,以Compulab公司的嵌入式核心板CM-t3530为基站的主要硬件载体,通过对无人机遥控器信号、控制器参数和目标队列的数据融合与编码.采用点对点数据链通信协议,设计了数据链通信的消息标准,实现了无人机和地面站的空地数据的实时可靠传输.实验结果表明,点对点数据链系统能够有效解决远距离通信不可靠的问题,能够满足无人直升机远距离飞行的要求.     

小型无人直升机的数学建模与仿真

小型无人直升机是一个复杂的非线性系统.为了真正实现小型无人直升机的自主飞行,须对其进行精确的数学建模.本文以Raptor90小型无人直升机为研究平台,综合考虑了直升机在不同飞行模态下的飞行特性,利用基于叶素理论的积分算法,对直升机进行非线性建模,并对所建模型进行数值仿真.仿真结果表明,所建模型能够较好的反应直升机的动态响应特性,所建模型具有较高精度,可基于此模型进行飞行控制器的设计.     

基于SVM的小型无人直升机飞行稳定性研究

针对无人直升机控制中的滞后问题,文章提出了一种解决方法:先提取控制信号的特征值,然后利用特征值对无人机的进行判断,控制系统可以根据判断结果提前纠正系统的控制偏差。由于直升机飞行失败的样本极少,在稳定判断中引入了一个新的模式识别方法—支持向量机。支持向量机基于结构风险最小化原则,解决了小样本数据分类和泛化问题。文中在对支持向量分类机的原理进行了简单的介绍后,利用支持向量机和神经网络对直升机的飞行数据进行了分类,试验结果表明支持向量机具有较好的分类效果。     

无人直升机自动起飞控制技术研究

以无人直升机起飞段非线性模型为对象,研究了自动起飞控制技术方案,以空中定点控制方案为起点根据控制仿真结果对系统进行改进控制,分别加入线加速度反馈和直接力反馈,达到较好的无人直升机自动起飞控制要求.     

无人直升机控制系统探索

无人直升机飞行距离远,隐蔽性好,起飞着陆场地小,可方便地起降,又可在空中作悬停飞行,因此在军事和民用方面有着广泛的用途。控制系统是无人机的核心,先进飞机的控制技术是实现自主控制的最主要的支撑技术之一。本文对无人直升机的控制系统的构成及工作过程进行了概括介绍,对无人机控制系统整体设计思路进行了探索。     

微小型无人直升机建模与姿态控制

建立了微小型无人直升机数学模型,并采用误差预报法进行参数辨识,获得了较高精度的数学模型。应用H_∞回路成形鲁棒控制方法设计了微小型无人直升机姿态控制器,并进行了频域分析,开环控制系统的成型效果良好。在模型浮动20%条件下进行仿真,结果表明控制系统具有较强的鲁棒性。飞行试验获得了良好的控制效果,验证了建模与控制器设计方法的可行性和有效性。     

无人直升机地面监控软件模块化设计与实现

随着我国无人直升机产业快速发展,无人直升机在各领域中的广泛应用.无人直升机平台针对不同任务场景下的改装能力凸显重要.本文旨在介绍无人直升机地面监控软件的模块化设计和实现.通过实践证明模块化设计有效降低了软件开发成本.为提高无人直升机平台多任务的适应性提供了帮助.     

某无人直升机的软件架构设计

针对机载软件研发难度日益增加的问题,结合机载软件的特点,分析了软件架构的理论知识,给出了软件架构应用于机载软件的视图表示法,设计了某无人机飞控系统软件的功能逻辑架构和数据运行架构,提出了机载软件架构验证的一种方法.试验表明,软件架构技术运用于机载软件的开发,能有效地改善软件质量,实现机载软件的鲁棒性要求.     

基于VxWorks的无人直升机控制系统设计

组建了一种基于嵌入式实时操作系统VxWorks平台的无人直升机控制系统,实现远距离无人直升机飞行状态信息传输,接收地面基站命令后完成自主定点飞行任务.主要利用基于优先级的消息队列方法和嵌入式操作系统VxWorks的信号量与看门狗定时功能实现多任务问调度,获得飞行状态数据向地面基站传输与自主定点飞行的同步.通过实验飞行,该系统的正确性与可靠性得到了验证.     

无人直升机分布式飞行控制与虚拟资源网

控制组件动态配置/重构可使无人直升机飞行控制系统适应自身条件和/或外部环境的变化,实现自主飞行.本文介绍一种无人自主飞行直升机分布式控制系统结构方案,提出了虚拟资源网在无人直升机飞行控制系统中的全新应用,实现控制组件的分布式计算和动态配置/重构.控制组件设计在地面站或不同的机载计算机系统上,构成分布式飞行控制系统.虚拟资源网为无人直升机依据任务在线要求重配所能得到的资源提供了独特的能力.控制组件以网络资源形式实现使组件具有灵活性、重用性和即插即用能力,可缩短无人了直升机飞行控制系统的研发周期.     

无人直升机数据采编系统的设计

准确的飞行数据对于建立无人直升机数学模型至关重要。在分析小型无人直升机数学建模方法的基础上,为了在线获得飞行数据,设计了一个数据采编系统。选用80c196Kc作为系统的CPU,并根据辨识数据的特点和要求设计了硬件和软件。该系统成功应用于某无人直升机试飞实验。试飞效果良好,采集数据与先验知识吻合,证明系统方案是可行的。