本文關(guān)鍵詞：基于三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的飛行器控制制導(dǎo)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：地面仿真是飛行器研發(fā)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它能夠?qū)︼w行器的設(shè)計(jì)方法的合理性進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證,檢查系統(tǒng)整體及各分系統(tǒng)是否滿足性能指標(biāo)要求,并對(duì)飛行器的最終定型產(chǎn)生重要影響。本課題以導(dǎo)彈為假想研究對(duì)象,基于實(shí)驗(yàn)室的小型三軸轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)發(fā)了一套飛行仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,分別對(duì)目標(biāo)的識(shí)別捕獲及追蹤、多種導(dǎo)引律性能以及IMU初始對(duì)準(zhǔn)過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本系統(tǒng)分為軟硬件兩大部分,軟件為主體部分,硬件為輔助部分。硬件部分主要包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)的三個(gè)框架及各自的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)動(dòng)控制卡、目標(biāo)模擬器、攝像頭、IMU組件以及串口通訊設(shè)備,其中目標(biāo)模擬器由靶標(biāo)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和LED燈組成,用來(lái)模擬目標(biāo)的運(yùn)動(dòng),攝像頭用來(lái)模擬導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭,可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別與捕獲并引導(dǎo)導(dǎo)彈追蹤目標(biāo)以及最終實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的攻擊,串口用來(lái)支持計(jì)算機(jī)與LED燈之間以及計(jì)算機(jī)與IMU之間的數(shù)據(jù)通訊。軟件部分采用Borland C++Builder 6.0作為開(kāi)發(fā)環(huán)境,作為系統(tǒng)中樞將各硬件部分有機(jī)地整合到一起,實(shí)現(xiàn)方案中設(shè)計(jì)的各個(gè)功能。主要完成的工作為開(kāi)發(fā)串口通訊模塊;開(kāi)發(fā)光電跟蹤系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,主要涉及到圖像處理、電機(jī)控制以及繪制曲線;開(kāi)發(fā)導(dǎo)引律比較研究系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,主要涉及到交戰(zhàn)模型設(shè)計(jì)、導(dǎo)引算法、繪制圖形及曲線、數(shù)據(jù)分析;開(kāi)發(fā)IMU初始對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,主要涉及到數(shù)據(jù)濾波、電機(jī)控制以及繪制曲線;保存數(shù)據(jù)文件;設(shè)計(jì)ini參數(shù)配置文件;開(kāi)發(fā)友好的人機(jī)交互界面,直觀地展現(xiàn)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),便于用戶操作該系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)調(diào)試與測(cè)試,本系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了方案中設(shè)計(jì)的功能,運(yùn)行良好。軟件模塊化程度高,方便程序編寫(xiě)、移植及修改,并留出了部分接口,可由用戶根據(jù)需要改用其它算法或參數(shù),對(duì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)飛行仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：飛行仿真 圖像處理 導(dǎo)引律 IMU初始對(duì)準(zhǔn) C++Builder 6.0
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V211
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題來(lái)源9
• 1.2 課題的研究背景和意義9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析10-13
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述12-13
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 系統(tǒng)整體論述14-27
• 2.1 飛行仿真系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)14-15
• 2.2 串口通訊模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)15-19
• 2.2.1 串口通訊模塊整體架構(gòu)16-17
• 2.2.2 串口通訊模塊的實(shí)現(xiàn)17-19
• 2.3 電機(jī)控制功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)19-23
• 2.3.1 脈沖方向控制模式19-21
• 2.3.2 串口控制模式21-23
• 2.4 配置文件23-25
• 2.5 自定義消息25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第3章 光電跟蹤系統(tǒng)27-40
• 3.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)27-29
• 3.2 模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)29
• 3.3 目標(biāo)識(shí)別與圖像處理29-39
• 3.3.1 圖像處理基本概念表述30-32
• 3.3.2 目標(biāo)識(shí)別機(jī)制32-33
• 3.3.3 圖像處理算法的具體實(shí)現(xiàn)33-37
• 3.3.4 系統(tǒng)工作狀態(tài)展現(xiàn)37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 導(dǎo)引律比較研究系統(tǒng)40-51
• 4.1 制導(dǎo)系統(tǒng)及導(dǎo)引律40-45
• 4.1.1 制導(dǎo)系統(tǒng)40-41
• 4.1.2 比例導(dǎo)引律41-43
• 4.1.3 導(dǎo)引律參數(shù)設(shè)計(jì)43-45
• 4.2 交戰(zhàn)模型及制導(dǎo)仿真算法45-47
• 4.2.1 交戰(zhàn)模型45-46
• 4.2.2 制導(dǎo)仿真算法46-47
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析47-50
• 4.3.1 圖形化實(shí)驗(yàn)結(jié)果48-49
• 4.3.2 數(shù)據(jù)分析49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第5章 IMU初始對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)51-62
• 5.1 平臺(tái)慣導(dǎo)中的基本概念51-55
• 5.1.1 平臺(tái)慣導(dǎo)基本原理51-52
• 5.1.2 導(dǎo)航相關(guān)坐標(biāo)系52
• 5.1.3 初始對(duì)準(zhǔn)誤差分析52-53
• 5.1.4 初始對(duì)準(zhǔn)方法53-55
• 5.2 水平粗對(duì)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)55-61
• 5.2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)55-57
• 5.2.2 串口數(shù)據(jù)的解析57-59
• 5.2.3 數(shù)據(jù)濾波59
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果59-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果67-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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4 初宏亮;光電跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的光學(xué)系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2012年

5 孔潔;電液三軸飛行轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

6 喬敏娟;無(wú)人機(jī)飛行仿真轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：822322