基于STM32單片機(jī)的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本文從工程應(yīng)用出發(fā)，將航模固定翼飛機(jī)作為研究平臺，在總結(jié)國內(nèi)外微小型無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提出了低成本飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
　　首先，提出飛行控制系統(tǒng)總體方案，對硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。無人機(jī)硬件系統(tǒng)總體分為兩個部分：機(jī)載飛控系統(tǒng)和地面測控系統(tǒng)，其中機(jī)載飛控系統(tǒng)以STM32微控制器為核心，集成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GPS模塊、遙控解碼模塊、舵機(jī)驅(qū)動模塊、數(shù)傳電臺和電源模塊；地面測控系統(tǒng)包括測控計(jì)算機(jī)、數(shù)傳電臺、地面站軟件、發(fā)

2、射機(jī)等。
　　其次，對無人機(jī)捷聯(lián)導(dǎo)航算法進(jìn)行了研究。捷聯(lián)導(dǎo)航算法用于無人機(jī)姿態(tài)、速度、位置等信息的濾波解算，是解決無人機(jī)飛行狀態(tài)準(zhǔn)確測量的關(guān)鍵技術(shù)之一。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；同時(shí)考慮在大機(jī)動情況下，剛體加速度的影響，采用組合濾波的方法，提高姿態(tài)解算的精度，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；通過引入GPS的速度和位置量測信息，分別設(shè)計(jì)了速度、位置卡爾曼濾波器。
　　然后，建立了無人機(jī)的飛行動力學(xué)模型。基于該模型采用PI