矢量推進式航模直升機微型導航與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、矢量推進式直升機是一種創(chuàng)新形式的復合式直升機。本文的主要工作是以JR-260型航模直升機為研究對象，基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)，開發(fā)完成了一套微型的組合導航與控制系統(tǒng)。
　　 本項研究利用貨架商業(yè)產(chǎn)品和公開源代碼資源，組建了一套低成本、高集成度和高可靠性的微型組合導航與控制系統(tǒng)。其中硬件由組合導航計算機MNAV100CA和嵌入式飛行控制計算機Stargate組成，軟件采用了嵌入式實時Linux系統(tǒng)。在組合導航計算機上集成了固態(tài)

2、的加速度計、角速率傳感器、磁航向計、大氣機和GPS接收機等5個必須的傳感器部件，并安裝了R/C接收機和脈位調(diào)制（PPM）航模舵機接口。飛控計算機上除ARM9 CPU和存貯器件外，還裝有和組合導航計算機的連接接口和電源控制電路。傳感器信號采集軟件設計中采用了擴展的卡曼濾波和狀態(tài)監(jiān)視算法，實現(xiàn)了組合導航所需的航姿信息的解算，實時獲得直升機在任意時刻的姿態(tài)角、角速度和加速度項。在微型嵌入式導航計算機平臺上，基于實時Linux的多線程機制編制了

3、導航系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、導航解算和信號發(fā)送模塊，在飛控計算機平臺上，編制了導航信息采集模塊、航模舵機驅(qū)動模塊、802.11b無線網(wǎng)絡實時數(shù)據(jù)鏈模塊，在便攜式地面站上，編制了無線數(shù)據(jù)接收模塊，實現(xiàn)了飛行參數(shù)的地面實時監(jiān)控功能。
　　 本文還利用所研制的信號采集和舵機驅(qū)動軟件進行了涵道風扇矢量推進系統(tǒng)的氣動特性試驗研究，針對涵道風扇矢量推進系統(tǒng)試驗模型在前飛和懸停狀態(tài)下的氣動力和力矩進行了詳細的測量，獲得了一些涵道風扇矢量推進系統(tǒng)特有的氣