小型無人機(jī)飛控系統(tǒng)硬件及航姿參考系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著國家對低空領(lǐng)域的不斷開放，小型無人機(jī)在各個領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。飛行控制系統(tǒng)作為小型無人機(jī)的神經(jīng)中樞，具有極高的研究價值。本文在對國內(nèi)外小型無人機(jī)及飛行控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上，對飛行控制系統(tǒng)的硬件及航姿參考系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計與實現(xiàn)。
　　首先，提出了飛行控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，描述了本文所設(shè)計飛控系統(tǒng)的功能。硬件系統(tǒng)是整個無人機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，是實現(xiàn)各種信息測量、軟件運行和飛行控制的硬件基礎(chǔ)。硬件系統(tǒng)以STM32F103RE飛

2、控計算機(jī)為核心，集成傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、GPS模塊等各功能模塊。本文對飛控硬件及主要模塊驅(qū)動程序進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計。
　　其次，對航姿參考系統(tǒng)進(jìn)行了研究，航姿參考系統(tǒng)是用來解決無人機(jī)飛行姿態(tài)準(zhǔn)確測量的關(guān)鍵技術(shù)。本文規(guī)定了無人機(jī)的姿態(tài)表示，詳細(xì)介紹了方向余弦矩陣的建立過程，以及用陀螺儀輸出的角速度迭代更新方向余弦矩陣的過程。針對陀螺儀漂移造成的誤差，采用多傳感器數(shù)據(jù)融合的方法對方向余弦矩陣進(jìn)行校正，有效地提高了姿態(tài)測量的精度。