發(fā)布時間：2017-03-17 14:03

  本文關鍵詞：四旋翼飛行器整體設計與航跡跟蹤地面站軟件設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文的主要目標是設計一套可以完善執(zhí)行飛行任務的四旋翼飛行器系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅包括飛行器自身和傳感器系統(tǒng)的硬件設計,還包括飛行器控制算法和傳感器數(shù)據(jù)融合算法,同時為了保證飛行任務的順利完成,還包括了地面站軟件的設計。本文首先回顧了四旋翼飛行器在歷史發(fā)展過程中艱難曲折的演化過程,也敘述了隨著近代微機電技術的突飛猛進,多旋翼飛行器技術呈井噴式爆發(fā)的現(xiàn)狀,并分析了國內外四旋翼飛行器的研究現(xiàn)狀和相關成果,本文所設計的四旋翼飛行器系統(tǒng)也是基于前輩們的工作進一步的深入和改進。然后本文基于四旋翼飛行器定義了機體坐標系和慣性坐標系,再通過牛頓力學建立了四旋翼飛行器的姿態(tài)動力學模型和位置動力學模型。根據(jù)飛行器的實際情況,提出了幾點假設,基于假設對四旋翼飛行器的數(shù)學模型進行了簡化。并且基于簡化的模型設計了姿態(tài)和位置的PID控制器。本文還介紹了經(jīng)典的卡爾曼濾波器以用于傳感器數(shù)據(jù)濾波,在傳感器系統(tǒng)中的姿態(tài)測量和位置推算中用到卡爾曼濾波以融合傳感器數(shù)據(jù),提高信息準確度,保證四旋翼飛行器的控制器運行穩(wěn)定。為了完成整個系統(tǒng)的設計,本文對該系統(tǒng)的硬件實驗平臺進行了詳細的描述。尤其針對其中非常重要的傳感器系統(tǒng)和主控系統(tǒng)兩部分,分別對其性能、參數(shù)以及功能接口等進行了更加詳細的說明�；诒疚乃罱ǖ膶嶒炂脚_的基礎上,還對數(shù)據(jù)采集、位置換算以及數(shù)據(jù)融合等四旋翼飛行器系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵技術進行了詳細的講解。本文最后介紹了地面站控制系統(tǒng)軟件的需求分析和軟件設計,基于C#編寫了一套用于與多架四旋翼飛行器通信并布置飛行任務的地面站軟件,用Google Map和Google Earth的開放API實現(xiàn)了2D/3D電子地圖顯示。
【關鍵詞】：四旋翼 姿態(tài)控制器 位置控制器 地面站 數(shù)據(jù)融合
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V275.1;TP311.52

  本文關鍵詞：四旋翼飛行器整體設計與航跡跟蹤地面站軟件設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：252971