視覺輔助的小型無人直升機自主降落研究.pdf

1、小型無人直升機自主降落技術作為其實現(xiàn)完全自主飛行的關鍵組成部分，成為直升機控制領域研究的熱點。自主降落技術的實現(xiàn)從一定程度上提高了無人直升機的自主飛行能力，減少了飛行事故，但是面對實際降落的任務還有一些亟待解決的問題。如降落地點的選取，如何自主選擇合適的降落地點實行精確的降落，近地面降落所面臨的地面效應干擾問題等，都是自主降落所面臨的實際問題，值得進一步探索和研究。
　　本文在直升機自主降落研究的基礎上，引入了視覺導航，讓直升機自

2、主降落在特定的地標上，提高自主降落的可靠性和精度。針對降落過程中所面臨的地面效應問題也進行了一些研究。本文最主要研究工作有:
　　(1)本文從地面效應影響的最主要方面出發(fā)，即地面效應對升力的影響，提出了一種測試地面效應升力的方法。通過實際飛行懸停實驗，研究近地面直升機升力關于總距的關系，對比高空懸停的升力與總距的關系，分析出地面效應對于升力的影響大小。然后在近地面不同的高度下懸停實驗，得出不同高度下地面效應對升力的影響關系模型，并

3、將該地面效應關于升力的模型考慮到直升機非線性建模中。通過simulink仿真驗證了加入的地面效應模型的準確性。
　　(2)對直升機在降落的控制策略展開了研究。直升機在降落的過程中始終以地面參照物（地標）為中心，實時地調整水平方向的位置，以保證降落的精度。文中把降落的過程分為高空和近地面降落兩個部分，分別展開討論和實驗，根據(jù)不同的高度設計不同的控制策略。通過實際的飛行降落實驗，驗證了控制策略的正確性與有效性。尤其是針對近地面的控制策