无人直升机在各个领域发挥着重要的作用,其飞行控制也越来越受到重视。利用视觉图像算法获取无人直升机位置和姿态作为导航信息,实现无人直升机自主飞行与着陆,该方法具有很好的应用前景,国内外已展开了一系列系统研究。无人直升机飞行控制研究技术难度大,试飞验证风险高,采用地面仿真可以有效降低风险,缩短新技术验证时间。无人直升机姿态与轨迹运动可以通过地面模拟平台再现其运动变化规律,利用地面模拟平台可以研究无人直升机视觉导引着陆系统。地面模拟平台装载摄像头和图像处理系统,可以在运动平台上实时采集到目标图像,利用图像处理算法获得模拟平台的姿态和位置信息,而模拟平台的姿态和位置信息也可由其他方法得到,由此验证视觉算法的正确性。基于这一目的,设计和研制了无人直升机姿态与轨迹运动地面模拟器,由底层运动模拟平台和二台姿态模拟平台组成。底层平动由直流伺服电机控制驱动,转动由步进电机控制驱动。二台运动由步进电机控制驱动,二台既可模拟姿态运动特性,也可以模拟桨距操纵特性。底层平面运动和二台上下运动模拟无人直升机轨迹运动,底层转动和二台倾转模拟无人直升机姿态运动。地面模拟器姿态和轨迹运动变化规律由无人直升机飞行动力学模型来模拟仿真,用Matlab语言设计完成了飞行动力学模型仿真计算,计算输出结果作为导航信息输入模拟驱动器。利用C#与Matlab混合编程技术设计开发了地面模拟器控制基站软件,实现了地面模拟器集成,完成了相关试验测试。