視覺輔助的小型無人直升機(jī)自主降落研究.pdf

1、小型無人直升機(jī)自主降落技術(shù)作為其實(shí)現(xiàn)完全自主飛行的關(guān)鍵組成部分，成為直升機(jī)控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。自主降落技術(shù)的實(shí)現(xiàn)從一定程度上提高了無人直升機(jī)的自主飛行能力，減少了飛行事故，但是面對(duì)實(shí)際降落的任務(wù)還有一些亟待解決的問題。如降落地點(diǎn)的選取，如何自主選擇合適的降落地點(diǎn)實(shí)行精確的降落，近地面降落所面臨的地面效應(yīng)干擾問題等，都是自主降落所面臨的實(shí)際問題，值得進(jìn)一步探索和研究。
　　本文在直升機(jī)自主降落研究的基礎(chǔ)上，引入了視覺導(dǎo)航，讓直升機(jī)自

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

3、將該地面效應(yīng)關(guān)于升力的模型考慮到直升機(jī)非線性建模中。通過simulink仿真驗(yàn)證了加入的地面效應(yīng)模型的準(zhǔn)確性。
　　(2)對(duì)直升機(jī)在降落的控制策略展開了研究。直升機(jī)在降落的過程中始終以地面參照物（地標(biāo)）為中心，實(shí)時(shí)地調(diào)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(gè)部分，分別展開討論和實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同的高度設(shè)計(jì)不同的控制策略。通過實(shí)際的飛行降落實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了控制策略的正確性與有效性。尤其是針對(duì)近地面的控制策