基于QNX的无人直升机控制平台设计

发布时间：2018-03-01 01:06

  本文关键词： 无人直升机 QNX嵌入式系统 高性能 PID INS/GPS组合导航 定点悬停　出处：《哈尔滨工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：无人直升机对复杂多变的环境有较强的适应能力,它具有无人员伤亡、体积小、隐蔽性强、机动性能强、战场生存能力强等优越性。它在空中搜寻、救援、航拍、电力巡线等户外领域的广泛应用,越来越多的研究者意识到无人直升机在户外的高端应用必须解决一个关键问题,即为无人机提供一个高性能的飞行控制平台。本文以工程实践为目的,深入研究了无人直升机飞行控制系统平台的设计与实现。首先,研究了无人直升机飞行控制系统的工程实现技术,针对无人直升机飞行控制系统的高性能需求,研制出了一套基于QNX系统的高性能无人直升机飞行控制平台,包括机载硬件系统、软件系统和地面控制站。其次,介绍了无人直升机的空间运动坐标系与坐标变换,建立了导航系统的模型,实现了基于EKF的INS/GPS组合导航系统。为无人直升机提供了一套低廉的姿态、位置参考系统。最后,对飞行控制平台的硬件、软件及地面站进行了实际的飞行测试,实现了定高和定点悬停功能。对实验结果进行了分析与评估,验证了本文设计的系统平台的可靠性。
[Abstract]:Unmanned helicopter has strong adaptability to complex and changeable environment. It has the advantages of no casualties, small volume, strong concealment, strong maneuverability, strong battlefield survivability and so on. With the wide use of outdoor fields, such as electric power inspection lines, more and more researchers realize that unmanned helicopter applications at the high end of the range of outdoor applications must solve a key problem. That is to provide a high performance flight control platform for UAV. In this paper, the design and implementation of unmanned helicopter flight control system platform are studied in depth for the purpose of engineering practice. The engineering realization technology of unmanned helicopter flight control system is studied. According to the high performance requirement of unmanned helicopter flight control system, a high performance unmanned helicopter flight control platform based on QNX system is developed. It includes airborne hardware system, software system and ground control station. Secondly, the space motion coordinate system and coordinate transformation of unmanned helicopter are introduced, and the model of navigation system is established. The INS/GPS integrated navigation system based on EKF is realized. A set of low attitude and position reference system is provided for unmanned helicopter. Finally, the hardware, software and ground station of the flight control platform are tested. The functions of fixed height and fixed point hovering are realized. The experimental results are analyzed and evaluated, and the reliability of the system platform designed in this paper is verified.
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V279

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本文编号：1549728