小型無人機(jī)多傳感器高度測(cè)量模塊設(shè)計(jì)研究
本文選題:小型無人機(jī) + 多傳感器。 參考:《內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:高度數(shù)據(jù)是航空器飛行控制的重要參數(shù)。對(duì)于小型無人機(jī),因其對(duì)飛控系統(tǒng)體積重量的嚴(yán)苛限制,通常采用壓力傳感器采集所在高度的大氣壓力,根據(jù)氣壓高度公式計(jì)算得到相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)海平面的標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度,或相對(duì)于起飛點(diǎn)等已知精確海拔高度的某一參考平面的絕對(duì)高度作為飛行控制所需的高度參數(shù)。實(shí)現(xiàn)小型無人機(jī)的自主起降、低空或超低的飛行控制除了需要上述標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度或絕對(duì)高度外,還需要更為精確的相對(duì)于起降場(chǎng)地面的相對(duì)高度或相對(duì)于飛機(jī)下方地面或山體、樹林、建筑等障礙物的真實(shí)高度,以保證飛行控制的可靠與安全。本文對(duì)可為小型無人機(jī)飛行控制提供所需多種飛行高度參數(shù)的多傳感器高度測(cè)量模塊的相關(guān)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了研究。在對(duì)多種高度參數(shù)的獲取途徑和方法進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上,確定了通過壓力傳感器、GPS高度數(shù)據(jù)和溫度傳感器獲取絕對(duì)高度信息,由超聲測(cè)距模塊獲取相對(duì)高度或真實(shí)高度信息的設(shè)計(jì)方案;設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通過壓力傳感器BMP180、GPS模塊MAX6、超聲測(cè)距模塊KS103及其內(nèi)置溫度傳感器DS18P20進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)采集,以32位高性能ARM微控制器STM32F103TB為核心,可通過USART向飛控子系統(tǒng)提供多種高度參數(shù)數(shù)據(jù)的多傳感器高度測(cè)量模塊;對(duì)各傳感器的接口和數(shù)據(jù)采集與處理軟件的設(shè)計(jì)、傳感器誤差補(bǔ)償與溫度補(bǔ)償、氣壓高度計(jì)算中參考平面高度數(shù)據(jù)的選取與數(shù)據(jù)獲取、通過超聲波測(cè)距模塊獲取相對(duì)高度和真實(shí)高度,以及總體軟件設(shè)計(jì)過程中的嵌入式多任務(wù)軟件的結(jié)構(gòu)、機(jī)制和設(shè)計(jì)方案與方法等問題逐一進(jìn)行了研究;對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的多傳感器高度測(cè)量模塊進(jìn)行了地面測(cè)試,搭載Phantom小型四旋翼無人機(jī)進(jìn)行了外場(chǎng)飛行動(dòng)態(tài)測(cè)試,并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析。論文還設(shè)計(jì)搭建了超聲回波采集測(cè)試電路,對(duì)超聲測(cè)高回波信號(hào)進(jìn)行捕獲分析,以研究超聲波高度測(cè)量的量程拓展和在小型無人機(jī)大動(dòng)態(tài)條件下超聲波高度測(cè)量的相關(guān)問題。
[Abstract]:This paper studies the relative design of high - performance ARM microcontroller STM32F103TB using pressure sensor , GPS module MAX6 , ultrasonic distance measuring module KS103 and its built - in temperature sensor DS1820 .
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:V279;TP212;TP311.52
【參考文獻(xiàn)】
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7 yぜ以,
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