基于MEMS傳感器的微小型無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在軍事和民用領(lǐng)域,微小型無(wú)人機(jī)發(fā)揮的作用越來(lái)越顯著。飛行測(cè)控系統(tǒng)作為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的核心部件,對(duì)它的研究有重要現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以工程實(shí)際中的微小型航拍固定翼無(wú)人機(jī)為應(yīng)用平臺(tái),在總結(jié)借鑒國(guó)內(nèi)外微小型無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路,利用MEMS傳感器,建立了低成本飛行控制系統(tǒng),并對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)做了研究。
　　首先,根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用需求,按照飛行控制系統(tǒng)總體架構(gòu),對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分和詳細(xì)設(shè)計(jì)。無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)STM32F4系列微控

2、制器為主控芯片,集成了傳感器模塊、GPS模塊、舵機(jī)信號(hào)輸入與輸出驅(qū)動(dòng)模塊、電源管理模塊以及擴(kuò)展接口部分,保證了硬件系統(tǒng)良好擴(kuò)展性。
　　其次,對(duì)采用MEMS傳感器的姿態(tài)解算算法進(jìn)行了研究。針對(duì)航拍型小型無(wú)人機(jī)的飛行特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了基于誤差四元數(shù)的姿態(tài)卡爾曼濾波算法。在機(jī)體不同機(jī)動(dòng)情況下,采用不同的數(shù)據(jù)融合方式,對(duì)無(wú)人機(jī)姿態(tài)進(jìn)行解算。該方法對(duì)機(jī)動(dòng)較小的航拍型無(wú)人機(jī)有較好的應(yīng)用效果。
　　在測(cè)控系統(tǒng)的軟件中,采用分層模塊化的設(shè)計(jì)