本文關鍵詞：基于三軸轉臺的飛行器控制制導仿真系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

  更多相關文章： 飛行仿真 圖像處理 導引律 IMU初始對準 C++Builder 6.0

【摘要】：地面仿真是飛行器研發(fā)過程中的一個重要環(huán)節(jié),它能夠對飛行器的設計方法的合理性進行實際驗證,檢查系統(tǒng)整體及各分系統(tǒng)是否滿足性能指標要求,并對飛行器的最終定型產(chǎn)生重要影響。本課題以導彈為假想研究對象,基于實驗室的小型三軸轉臺開發(fā)了一套飛行仿真實驗系統(tǒng),設計并實現(xiàn)了三個實驗項目,分別對目標的識別捕獲及追蹤、多種導引律性能以及IMU初始對準過程進行了實驗驗證。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計算機、轉臺的三個框架及各自的驅動電機、電機驅動器、運動控制卡、目標模擬器、攝像頭、IMU組件以及串口通訊設備,其中目標模擬器由靶標及其驅動電機和LED燈組成,用來模擬目標的運動,攝像頭用來模擬導彈的導引頭,可對目標進行識別與捕獲并引導導彈追蹤目標以及最終實現(xiàn)對目標的攻擊,串口用來支持計算機與LED燈之間以及計算機與IMU之間的數(shù)據(jù)通訊。軟件部分采用Borland C++Builder 6.0作為開發(fā)環(huán)境,作為系統(tǒng)中樞將各硬件部分有機地整合到一起,實現(xiàn)方案中設計的各個功能。主要完成的工作為開發(fā)串口通訊模塊;開發(fā)光電跟蹤系統(tǒng)實驗項目,主要涉及到圖像處理、電機控制以及繪制曲線;開發(fā)導引律比較研究系統(tǒng)實驗項目,主要涉及到交戰(zhàn)模型設計、導引算法、繪制圖形及曲線、數(shù)據(jù)分析;開發(fā)IMU初始對準系統(tǒng)實驗項目,主要涉及到數(shù)據(jù)濾波、電機控制以及繪制曲線;保存數(shù)據(jù)文件;設計ini參數(shù)配置文件;開發(fā)友好的人機交互界面,直觀地展現(xiàn)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)運行狀態(tài),便于用戶操作該系統(tǒng)。經(jīng)過調(diào)試與測試,本系統(tǒng)基本實現(xiàn)了方案中設計的功能,運行良好。軟件模塊化程度高,方便程序編寫、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),對進一步開發(fā)飛行仿真實驗項目具有重要意義。
【關鍵詞】：飛行仿真 圖像處理 導引律 IMU初始對準 C++Builder 6.0
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V211
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題來源9
• 1.2 課題的研究背景和意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析10-13
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 國內(nèi)外文獻綜述12-13
• 1.4 本文主要研究內(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)整體設計14-15
• 2.2 串口通訊模塊的設計與實現(xiàn)15-19
• 2.2.1 串口通訊模塊整體架構16-17
• 2.2.2 串口通訊模塊的實現(xiàn)17-19
• 2.3 電機控制功能的設計與實現(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26-27
• 第3章 光電跟蹤系統(tǒng)27-40
• 3.1 系統(tǒng)整體設計27-29
• 3.2 模擬目標運動29
• 3.3 目標識別與圖像處理29-39
• 3.3.1 圖像處理基本概念表述30-32
• 3.3.2 目標識別機制32-33
• 3.3.3 圖像處理算法的具體實現(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39-40
• 第4章 導引律比較研究系統(tǒng)40-51
• 4.1 制導系統(tǒng)及導引律40-45
• 4.1.1 制導系統(tǒng)40-41
• 4.1.2 比例導引律41-43
• 4.1.3 導引律參數(shù)設計43-45
• 4.2 交戰(zhàn)模型及制導仿真算法45-47
• 4.2.1 交戰(zhàn)模型45-46
• 4.2.2 制導仿真算法46-47
• 4.3 實驗結果及數(shù)據(jù)分析47-50
• 4.3.1 圖形化實驗結果48-49
• 4.3.2 數(shù)據(jù)分析49-50
• 4.4 本章小結50-51
• 第5章 IMU初始對準系統(tǒng)51-62
• 5.1 平臺慣導中的基本概念51-55
• 5.1.1 平臺慣導基本原理51-52
• 5.1.2 導航相關坐標系52
• 5.1.3 初始對準誤差分析52-53
• 5.1.4 初始對準方法53-55
• 5.2 水平粗對準實驗55-61
• 5.2.1 系統(tǒng)整體設計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 實驗結果59-61
• 5.3 本章小結61-62
• 結論62-63
• 參考文獻63-67
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果67-69
• 致謝69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊學穎;周建業(yè);;計算機補碼概念探究[J];河南科技學院學報(自然科學版);2011年03期

2 江建國;溫少營;張瑞楠;;基于雙緩沖技術的GDI+無閃爍繪圖[J];計算機應用;2012年S2期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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2 王書廷;衛(wèi)星及氣浮臺質(zhì)量特性的在線辨識算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

3 李強;三軸仿真轉臺設計及動力學研究[D];哈爾濱工程大學;2007年

4 初宏亮;光電跟蹤轉臺的光學系統(tǒng)研究[D];長春理工大學;2012年

5 孔潔;電液三軸飛行轉臺控制系統(tǒng)軟件設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

6 喬敏娟;無人機飛行仿真轉臺控制系統(tǒng)研究[D];長春理工大學;2014年

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本文編號：822322