十字翼布局无人机悬停阶段控制律设计

在建立十字翼布局无人机运动的数学模型的基础上,分析其飞行品质特性.根据该无人机对飞行品质和控制性能的要求,完成十字翼布局无人机在悬停阶段的PID控制律设计;在Matlab Simulink环境下设计了十字翼布局无人机非线性仿真程序,验证所设计的控制律的有效性.仿真结果表明PID控制律能有效的控制十字翼布局无人机悬停阶段的姿态角和高度.     

某无人机飞控系统半实物仿真平台设计

介绍了某型无人机飞控系统半实物仿真平台的总体功能,阐述了该平台的硬件选型原则、选型方案、基本功能及自制部件的设计过程,对各分系统仿真软件设计框架进行了描述。最后,通过实际仿真对平台的设计功能进行了验证。该平台也可用于对无人机飞行品质的仿真评估,以及无人机指挥操控人员的日常模拟训练。     

基于半实物无人机测控仿真平台研究

针对无人机测控系统性能测试的需求,开发出以真实的地面指挥控制站设备和机载仿真设备组成的仿真平台。该平台采用串行通信、网络通信、GIS和视频压缩编解码等技术,在Windows环境下实现了无人机遥控指令发送与接收、遥测数据和视频压缩图像发送与接收并显示的测控系统工作闭环过程。它可以用于无人机测控系统的空地联试及测控设备的定性测试。     

无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统

针对战场环境下复杂传播环境及敌方干扰对无人机通信系统性能的影响,提出了综合信道衰落和干扰共同作用下的无人机通信信道理论模型。在此基础上,基于微波暗室设计实现了无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统。该系统利用硬件现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实时模拟无人机通信信道和干扰信号,利用微波暗室模拟外场的无线传播环境,并通过天线位置和角度调节装置模拟发射机、干扰机和接收机之间的空间位置特性。实测结果表明,该半实物仿真系统能够真实复现无人机通信干扰电磁环境,可用于无人机数据链抗干扰性能的测试和评估。     

某型无人机的半实物仿真训练系统设计

针对无人机飞行器寿命有限,不允许因训练而过多使用的问题,设计了某型无人机丰实物仿真训练系统,对无人机机体内外构造和内部设备进行展示.采用飞行器解剖与电子技术仿真,以半实物的形式使系统运行起来,便于观察.实践证明,借助计算机控制和3D仿真技术,与解剖的实物相结合,可以使飞行器内部的传感器、信号流程、动作执行以及飞行姿态均可得到良好的展现.该基于丰实物的仿真训练系统可大大提高装备教学的能力和效率,对高新技术装备形成战斗力具有重要意义.     

基于协同的半实物网络仿真系统设计

分布式仿真系统多采用基于HLA的体系架构设计,但HLA架构需要运行支撑环境对仿真过程进行控制与交互,存在仿真效率低、交互速率低等缺点,难以满足网络仿真多种应用场合的需要,特别是在规模较大和实物系统接入的情况下,HLA的体系结构存在明显弊端.针对HLA架构的缺点,提出基于协同的分布式半实物网络仿真结构,并给出此结构下的半实物接口设计方法,为大规模半实物网络仿真提供全面可行的有效的工程化方法.     

无人机蜂群电磁频谱自主协同半实物仿真研究

针对无人机蜂群在对抗环境下面临的频谱感知能力受限、频谱决策能力不足、环境动态适应能力弱等问题,在不同电磁环境、地形和地貌场景下,通过采用忙闲因子及最优竞争窗口自适应机制,引入半实物仿真,搭建虚拟-真实的无人机蜂群网络,通过MAC层多优先级信道接入算法对无人机系统中多优先级业务的多跳网络信道接入问题进行处理,为突破大规模、高动态场景下无人机蜂群实现面向敌我博弈的用频自主协同决策以及支撑观察、判断、决策、行动(Observation, Orientation, Decision, Action, OODA)全流程应用的动态频谱接入等技术提供了理论与试验支持。     

半实物仿真技术在深弹控制系统设计中的应用

在深弹控制系统的设计过程中,引入了半实物仿真技术(HILS),通过其较高置信度的仿真结果,较真实的反映出控制系统的性能并加以改进。     

飞行控制组件半实物仿真系统的研究与应用

PXI是基于PC的一种小型化测试平台,主要应用于控制及测试,使用PXI接口方式使设备具有一定的先进性,其技术相对成熟,开发相对容易,同时又能满足使用要求.该文介绍了基于PXI总线的一台性价比高、功能全面、实用性强、通用性好的飞行控制组件半实物仿真系统.     

通用半实物仿真雷达的研制

介绍所研制的一种采用ＤＳＰ控制的通用多功能仿真雷达的功能和实现方法。     

A hardware in the loop simulation platform for vision-based control of unmanned air vehicles

Design and testing of control algorithms for unmanned air vehicles (UAV’s) is difficult due to the delicate and expensive nature of UAV systems, the risk of damage to property during testing, and government regulations. This necessitates extensive simulation of controllers to ensure stability and performance. However, simulations cannot capture all aspects of a flight control, such as sensor noise and actuator lag. For these reasons, hardware in the loop simulation (HILS) platforms are used. In this paper, a novel HILS platform is presented for vision-based control of UAV’s. This HILS platform consists of virtual reality software to produce realistic scenes projected onto a screen and viewed by a camera. Flight hardware includes an UAV with onboard autopilot interfaced to the virtual reality software. This UAV can be mounted in a wind tunnel, allowing attitude regulation through servoing the airfoils.     

基于ARM的无人机飞行仿真系统的设计

无人机飞行仿真系统可以针对无人机的飞行状态进行有效的仿真分析,对于无人机的操控和学习具有重要的意义。以STM32F103嵌入式芯片为核心处理器,并采用模块化的设计思路,开发出一种基于ARM的无人机飞行仿真系统。详细介绍了无人机飞行仿真系统总体设计方案以及系统的硬件设计和软件设计原则和流程,同时,较为详尽地阐述了各模块的功能和作用,较好地完成了系统的设计方案。     

Design and implementation of a hardware-in-the-loop simulation system for small-scale UAV helicopters

We present in the paper the design of a hardware-in-the-loop simulation framework and its actual implementation on our custom constructed unmanned-aerial-vehicle (UAV) helicopter systems. Real-time hardware-in-the-loop simulation is one of the most effective methods for the verification of the overall control performance and safety of the UAVs before conducting actual flight tests. In our proposed framework, four modules, which include onboard hardware, flight control, ground station and software, are integrated together to realize the hardware-in-the-loop simulation. This design is successfully utilized for simulating several flight tests including basic flight motions, full-envelope flight and multiple UAV formation flight. Results obtained show that the constructed hardware-in-the-loop simulation system is highly effective and useful.     

多旋翼无人机的嵌入式自主飞行控制系统设计的研究

本文在分析研究中,以多旋翼无人机作为研究对象,按照多旋翼无人机所在实际操作过程中所具有的特征,对于嵌入式自主飞行控制系统进行设计研究,让多种类别多旋翼无人机在实际飞行过程中,能够被嵌入式自主飞行控制系统所管理.     

一个基于PXI总线的半实物仿真系统的设计与实现

本文介绍了一套基于PXI总线的半实物仿真系统的设计与实现,该系统用于验证某数据传输系统在满载荷工作的情况下用户数量对多址干扰的影响。经过仿真试验,该半实物仿真系统完全能够模拟数据传输系统在多用户情况下的多径干扰情况,并得出了产生多径干扰时的用户终端数量。试验验证表明。该半实物仿真系统达到了设计要求。     

基于垂直陀螺的无人机纵向姿态控制技术研究

为了有效的减少飞行控制系统配置,降低成本,本文提出了基于垂直陀螺的无人机纵向姿态简化配置控制方案,分析了纵向姿态简化配置控制方案的理论依据。针对该简化配置特性,以某小型无人机为分析对象,采用简化配置方案设计了相应的纵向姿态控制律,并通过采用重心后移降低稳定性对控制系统鲁棒性进行验证,分析了对简配控制方案的适用对象特性和控制效果。     

激光导引头跟踪回路的设计与半实物仿真

首先,为实现激光半主动导引头光轴的快速跟踪目标,根据光轴与弹目视线的误差角大小,将光轴进动速率分为线性区、过渡区和非线性区.为解决角速率的不连续性问题,采用Hermite方法设计了有约束条件下的导引头跟踪回路的进动方案.其次,介绍了激光制导武器的半实物仿真平台,建立了室内环境下的几何数学模型.最后,将未解锁的导引头搭载于五轴转台,以五轴转台的两自由度模拟导引头光轴的进动,其余三自由度模拟弹体姿态运动,通过在远、近边界初始条件下,通过弹道的半实物仿真试验,可以验证,导引头跟踪回路的设计方案在末制导段飞行过程中安全可靠,可以实现精确命中目标.     

小型无人机飞控计算机设计

为了解决小型无人机对飞控计算机小型化和高精度要求的问题,设计以DSP为核心的主控模块,采用大规模逻辑器件CPLD进行地址译码,完成逻辑处理及隔离、驱动功能,配合接口芯片28C94和AD／DA转换芯片设计接口模块、数据采集模块及舵机驱动模块。基于模块化设计的机载飞控计算机具有体积小,功耗低,精度高的特点。系统集成试验和共计15h的验证飞行试验表明,该计算机处理数据的实时性满足5ms数据采集、20ms控制律解算的要求,其输出精度满足控制系统舵机驱动0．01V的要求,总体性能满足验证无人机系统的要求。