太陽能無人機(jī)因其巡航時(shí)間長(zhǎng)、飛行高度高、覆蓋空域廣、低成本、無污染等優(yōu)點(diǎn)在軍用和民用領(lǐng)域有著極其廣闊的發(fā)展前景。然而太陽能無人機(jī)大翼展、低空速的特性使得其在著陸時(shí)的操縱性能較差,在遭遇強(qiáng)側(cè)風(fēng)的情況下,甚至?xí)x跑道,直接影響無人機(jī)的飛行安全。因此針對(duì)側(cè)風(fēng)環(huán)境,設(shè)計(jì)出具有較強(qiáng)魯棒性和穩(wěn)定性的橫側(cè)向制導(dǎo)控制系統(tǒng),對(duì)太陽能無人機(jī)的安全飛行有著非常重要的意義。首先,為了便于研究,建立了樣例太陽能無人機(jī)的數(shù)學(xué)模型,采用小擾動(dòng)線性化方法得到系統(tǒng)的橫側(cè)向線性狀態(tài)方程,利用Matlab軟件詳細(xì)分析了樣例太陽能無人機(jī)模態(tài)特性及操穩(wěn)特性,并基于該樣例無人機(jī)分析了側(cè)風(fēng)對(duì)無人機(jī)操縱特性的影響。其次,對(duì)太陽能無人機(jī)姿態(tài)解算算法進(jìn)行了研究。分析了MEMS慣性傳感器的基本特性,分別利用互補(bǔ)濾波算法以及擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)多傳感器的信息進(jìn)行融合,并通過Matlab軟件仿真對(duì)比兩種融合算法的優(yōu)劣,為后續(xù)控制器的設(shè)計(jì)提供精確的姿態(tài)信息。然后,對(duì)太陽能無人機(jī)自主著陸時(shí)橫側(cè)向制導(dǎo)策略進(jìn)行了研究,簡(jiǎn)述了常用制導(dǎo)策略的缺陷,提出了一種基于矢量場(chǎng)的制導(dǎo)策略,仿真結(jié)果表明,在側(cè)風(fēng)環(huán)境下使用該策略的無人機(jī)體現(xiàn)出更好的軌跡跟蹤效果。最后...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

圖1.1Helios太陽能無人機(jī)在美國(guó)NASA環(huán)境研究和傳感技術(shù)（ERAST）計(jì)劃的資助下，美國(guó)航空環(huán)境公司主持研發(fā)了

圖1.2Zephyr7太陽能無人機(jī)

圖1.3陽光動(dòng)力二號(hào)與上述高空長(zhǎng)航時(shí)太陽能無人機(jī)不同，“SolarImpulse”（陽光動(dòng)力）飛機(jī)為載人太陽能

圖1.4Aquila太陽能無人機(jī)

本文編號(hào)：3885106