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《某型无人机导航_飞控系统设计与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、计算机测量与控制.2006.14(6)工业控制ComputerMeasurement&Control·759·文章编号:1671-4598(2006)06-0759-03中图分类号:TP273文献标识码:A某型无人机导航/飞控系统设计与仿真高建尧,卢京潮,闫建国(西北工业大学自动化学院,陕西西安710072)摘要:某型无人机以DSP为核心部件,介绍了其导航/飞控系统硬件设计、结构,其中主要包括数据采集、数据通信,介绍了导航/飞控软件,给出流程框图,设计了用于验证该系统的仿真系统;仿真系统引入大气模拟系统和GPS模拟系统,
2、介绍大气模拟系统结构原理和GPS工作原理,仿真各子系统之间采用CAN总线进行连接,并且挂载真实舵机,检测舵机偏转检测,形成负反馈;最后,给出系统仿真步骤和仿真内容,得出仿真结果,验证该系统可行、正确。关键词:无人机;导航/飞控系统;仿真;CAN总线Navigation/FlightControlSystemDesignandSimulationofCertainUAVGaoJianyao,LuJingchao,YanJianguo(CollegeofAutomation,NorthwesternPolytechnical
3、University,Xi'an710072,China)Abstract:ThehardwareofcertainUAVisbasedonDSP.Thestructureofnavigation/flightcontrolsystemmainlyincludingdataacqui2sitionanddatacommunicationisintroduced.Thesoftwareofnavigation/flightcontrolandtheflowchartaregivenaswell.Asimulationsys
4、2temisdesignedwheretheairdatasystemandGPSsimulationsystemarebroughtin.Theprincipleofthetwosystemsisexplained.Thesub-systemsofthesimulationsystemareconnectedtoeachotherthroughCAN-bus,realservosarebroughtintothesimulationsystemandafeedbacksystemisestablished.Atthee
5、nd,theprocessandcontentofthesimulationareputupandtheresultsaregivenwhichshowthenavigationandflightcontrolsystemisfeasibleandcorrect.Keywords:UAV;navigation/flightcontrolsystem;simulation;CAN-bus0引言拟真实飞行,地面站采用无线电收发板与飞控/导航系统进行无线电通讯,完成飞控导航指令的发送和飞行状态数据的接收随着航空事业的发展,无人
6、机的研制和使用越来越受到人和显示;其他各部分系统采用CAN总线相互连接进行通讯。们的重视,无人机以其体积小、成本低、多用途和可复用等特CAN总线具有操作方便,通讯实时高效的特点,可以满足各点成为关注的焦点。导航/飞控系统是无人机实现自主飞行的部份系统的要求。核心内容,如何设计并验证导航/飞控系统设计的稳定、可靠112导航/飞控硬件设计性而又不需要花费大量人力、物力进行实际飞行承担风险,成为工程研制得重要课题。基于以上考虑,本文一方面介绍导航导航/飞控系统是整个仿真的中心也是实际飞行的核心,/飞控系统,另一方面根据所研制的
7、导航/飞控系统,设计了一担负着航迹规划、数据采集、控制律计算,故障检测等重要任套能够替代实际飞行,而又最大限度的模拟实际飞行的仿真系务,决定着飞行稳定和安全性。针对某型无人机研制任务的要统,并对所设计导航/飞控系统进行仿真验证。求,硬件上采用TMS320F28xx型号DSP为主要处理部件。F28xxDSP含有丰富的外围设备,包括16路12位AD、多种1系统设计与实现串口外围设备及其他丰富的片上资源,其主频高达150MHz,111总体设计完全满足本系统的要求。本系统主要包括以下主要部分:地面站、GPS模拟系统、[3]112
8、11数据采集大气模拟系统、导航飞控系统、飞机模型计算机等,连接示意F28xx自带的AD具有12位精度,实际有效精度为10图如图1所示。由图可见,为验证设计的导航/飞控系统,模位,用于采集精度较低而又不影响整体系统质量的飞行状态量,如油门开度、发电机电平、温度等。在小扰动下飞行和机动飞行时3个轴向的速率,位置变化范围比
