四旋翼飞行器整体设计与航迹跟踪地面站软件设计

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 14次 | 上传用户:dlghk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文的主要目标是设计一套可以完善执行飞行任务的四旋翼飞行器系统,该系统不仅包括飞行器自身和传感器系统的硬件设计,还包括飞行器控制算法和传感器数据融合算法,同时为了保证飞行任务的顺利完成,还包括了地面站软件的设计。本文首先回顾了四旋翼飞行器在历史发展过程中艰难曲折的演化过程,也叙述了随着近代微机电技术的突飞猛进,多旋翼飞行器技术呈井喷式爆发的现状,并分析了国内外四旋翼飞行器的研究现状和相关成果,本文所设计的四旋翼飞行器系统也是基于前辈们的工作进一步的深入和改进。然后本文基于四旋翼飞行器定义了机体坐标系和惯性坐标系,再通过牛顿力学建立了四旋翼飞行器的姿态动力学模型和位置动力学模型。根据飞行器的实际情况,提出了几点假设,基于假设对四旋翼飞行器的数学模型进行了简化。并且基于简化的模型设计了姿态和位置的PID控制器。本文还介绍了经典的卡尔曼滤波器以用于传感器数据滤波,在传感器系统中的姿态测量和位置推算中用到卡尔曼滤波以融合传感器数据,提高信息准确度,保证四旋翼飞行器的控制器运行稳定。为了完成整个系统的设计,本文对该系统的硬件实验平台进行了详细的描述。尤其针对其中非常重要的传感器系统和主控系统两部分,分别对其性能、参数以及功能接口等进行了更加详细的说明。基于本文所搭建的实验平台的基础上,还对数据采集、位置换算以及数据融合等四旋翼飞行器系统实现的关键技术进行了详细的讲解。本文最后介绍了地面站控制系统软件的需求分析和软件设计,基于C#编写了一套用于与多架四旋翼飞行器通信并布置飞行任务的地面站软件,用Google Map和Google Earth的开放API实现了2D/3D电子地图显示。
其他文献
齿轮箱是一种量大面广、应用普遍的基础性部件,也是机械设备的关键部件,它的运行状况将直接影响整个机器或机组设备的安全稳定运行,一旦大型桥式减速机的缺陷和失效,将造成严重后
基于仿生学原理的微扑翼飞行器在军事和民用上有极其重要的用途,近年来,引起了研究者的特别关注。翅翼机构是微扑翼飞行器中的关键组成部分,其动态特性的好坏直接影响微扑翼飞行器的性能。本论文以一种翅翼机构为研究对象,对其动力学性能进行了深入的研究。仿生研究表明:翅翼机构相当于飞行动物的骨骼和关节,胸部肌肉类似于系统的驱动器,从这点出发,本文研究的翅翼机构为一种包含有弹簧的连杆机构。利用简化的片条理论计算作
焊接是现代工业生产制造业中必不可少的工艺,它涉及到电弧物理、传热、冶金和力学的复杂过程,在材料加工领域一直占有重要地位,同时又面临着新的挑战。焊接现象包括焊接时的
目的 讨论血清叶酸水平与小动脉闭塞性卒中患者发病3个月功能预后的关系.方法 回顾性分析2018年1月1日至9月30日北京市海淀医院神经内科连续收治住院符合标准的83例小动脉闭
本文主要针对自卸汽车使用工况恶劣,在作业卸载时易于发生失稳侧翻问题,以某厂生产的T式举升机构自卸汽车为研究对象,通过采用多体动力学方法,建立自卸汽车整车虚拟样机模型,
天线支撑机构作为天线的支撑和定向机构,可用于天线等高精密装备,为克服现有天线支撑机构可能出现的累计误差大、承载能力低和稳定性较差等问题。本文采用少自由度并联机构作为天线支撑机构,对天线并联支撑机构进行研究,为天线并联支撑机构的设计与开发提供理论与技术基础。构造了2R1T和2R少自由度并联式天线支撑机构构型综合的方法,从而得到了多种符合要求的的2R1T和2R并联机构构型,对这些机构进行对比分析,最终
学位
逆作法是随着基坑工程的不断发展而产生的一种新的施工工艺,采用逆作法施工不仅可以减少施工所占场地面积,降低施工过程中的安全隐患,还可以大大的缩短施工工期,减少工程造价
目的 :检测血管内皮生长因子(vascular endothelial factor,VEGF)和表皮生长因子(epidermal growth factor receptor,EGFR)在原发性肝癌(primary liver cancer)中的表达状况,
碲锌镉(CZT)晶体是一种新型三元化合物半导体材料,其电阻率高、原子序数大、禁带宽度大,且随锌含量的不同,禁带宽度从1.4eV(近红外)至2.26eV(绿光)连续变化。由于其性能优异,且不用
旋压作为塑性成形加工工艺的一种,具有局部连续点成型特性,广泛应用于加工曲面回转件和薄壁空心筒等。错距旋压是过程复杂的特殊筒旋,其设计为周向均布的三旋轮在轴向和径向各错