基于MEMS的小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)研究.pdf

1、小型無人機(jī)因具有體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)勢，可滿足國土資源部門對土地信息快速獲取的需求。針對土地信息高精度的實(shí)測要求與小型無人機(jī)穩(wěn)定性之間的現(xiàn)實(shí)矛盾，以及現(xiàn)有無人機(jī)飛控系統(tǒng)成本較高等問題，研制控制性能好、重量輕、低功耗的經(jīng)濟(jì)型小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以土地信息調(diào)查使用的小型無人機(jī)為研究對象，以小型化、低功耗、高性能為目標(biāo)，開展基于MEMS的小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)研究。包括小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、硬件設(shè)

2、計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，完成了小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)的工程樣機(jī)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
　　論文首先分析了小型無人機(jī)的結(jié)構(gòu)特性，通過理論建模與仿真分析了小型無人機(jī)的控制過程，給出了機(jī)載飛控系統(tǒng)的性能要求，在此基礎(chǔ)上提出了小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和要求;然后，根據(jù)小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了基于雙DSP架構(gòu)的小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)硬件平臺，包括傳感器模塊、差分定位模塊、舵機(jī)模塊和通信模塊的設(shè)計(jì);接著，在明確小型無人機(jī)軟件設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，采用模塊化

3、設(shè)計(jì)思想進(jìn)行飛控系統(tǒng)軟件任務(wù)劃分和流程設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)初始化模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、通信模塊、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì);最后，為了檢驗(yàn)基于MEMS的小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)的模塊性能，開展了一系列室內(nèi)外試驗(yàn)，包括傳感器模塊測試、通信模塊測試、舵機(jī)測試、實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)臺模擬實(shí)驗(yàn)、室外地面和室外搭載實(shí)驗(yàn)。
　　對設(shè)計(jì)完成的基于MEMS的小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)樣機(jī)進(jìn)行綜合測試，測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)體積小(110×50×20mm)、重量輕(46g)、運(yùn)算性能強(qiáng)、接口