《無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)》第4章 無(wú)人機(jī)航電系統(tǒng) - 副本

1、無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)主講人：張翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)概述1飛行控制系統(tǒng)概述 飛控系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)、返場(chǎng)回收等整個(gè)飛行過(guò)程的核心系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)全權(quán)控制與管理，是無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的關(guān)鍵。飛行控制系統(tǒng)概述飛控系統(tǒng)基本功能導(dǎo)航：解決“在哪兒”的問(wèn)題?？刂疲航鉀Q“怎么飛”的問(wèn)題。決策：解決“去那兒”的問(wèn)題。穩(wěn)定：保持四旋翼無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定。測(cè)量：測(cè)定電池的剩余電量。飛行控制系統(tǒng)概述固定翼無(wú)人機(jī)的飛行控制方向副翼升降油門襟翼轉(zhuǎn)彎爬升俯沖橫滾飛行控制系統(tǒng)概述飛行控制系統(tǒng)概述無(wú)人直升機(jī)的飛行控制傾斜盤油門尾翼轉(zhuǎn)彎爬升俯沖橫滾飛行控制系統(tǒng)概述多旋翼無(wú)人機(jī)的飛行控制電調(diào)轉(zhuǎn)彎爬升俯沖橫滾飛

2、行控制系統(tǒng)概述1飛行控制系統(tǒng)概述一般包括傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分。飛行控制系統(tǒng)概述1.傳感器陀螺儀發(fā)射器接收器障礙物超聲波飛行控制系統(tǒng)概述1.傳感器慣性測(cè)量單元加速度計(jì)陀螺儀磁力計(jì)無(wú)人機(jī)姿態(tài)信息飛行控制系統(tǒng)概述1.傳感器高度測(cè)量單元?dú)鈮河?jì)超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)懸停高度控制或避障飛行控制系統(tǒng)概述1.傳感器全球定位系統(tǒng)（GPS模塊）無(wú)人機(jī)位置信息飛行控制系統(tǒng)概述2.機(jī)載計(jì)算機(jī)是導(dǎo)航飛控系統(tǒng)的核心部件，應(yīng)具備如下功能：u姿態(tài)穩(wěn)定與控制；u導(dǎo)航與制導(dǎo)控制；u自主飛行控制；u自動(dòng)起飛、著陸控制。飛行控制系統(tǒng)概述2.機(jī)載計(jì)算機(jī)（1）硬件飛行控制系統(tǒng)概述2.機(jī)載計(jì)算機(jī)（2）軟件（飛控程序）要求：功能正

3、確、性能好、效率高、質(zhì)量保證、可靠性和可維護(hù)性飛行控制系統(tǒng)概述3.執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)飛控計(jì)算機(jī)的指令，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)各控制舵面的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行控制。執(zhí)行機(jī)構(gòu)電調(diào)電動(dòng)機(jī)舵機(jī)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)1導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種不依賴于外部信息，只依據(jù)運(yùn)動(dòng)載體本身的慣性測(cè)量（加速度）來(lái)完成導(dǎo)航任務(wù)的技術(shù)，也稱為自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)特點(diǎn) 自主性，全球、全天候?qū)Ш?隱蔽性 連續(xù)三維定位、定向 能獲取運(yùn)動(dòng)載體完備的運(yùn)動(dòng)信息慣性導(dǎo)航系統(tǒng)1.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)特點(diǎn)1）優(yōu)點(diǎn)隱蔽性好、工作不受氣象條件的限制、導(dǎo)航信息連續(xù)性好而且噪聲低、數(shù)據(jù)更新率高、短期精度和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，使其成為航空、航天和

4、航海領(lǐng)域中的一種廣泛使用的主要導(dǎo)航方法。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（2）缺點(diǎn)由于導(dǎo)航信息經(jīng)過(guò)積分而產(chǎn)生，定位誤差隨時(shí)間而增大，長(zhǎng)期精度差；每次使用之前需要較長(zhǎng)的初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)間；設(shè)備的價(jià)格較昂貴；不能給出時(shí)間信息。導(dǎo)航系統(tǒng)2.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)加速度計(jì)慣性平臺(tái)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)控制顯示器導(dǎo)航系統(tǒng)平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)1）平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)將陀螺儀和加速度等慣性元件通過(guò)萬(wàn)向支架角運(yùn)動(dòng)隔離系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)載物固連的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)2）捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)穩(wěn)定平臺(tái)，將陀螺儀和加速度計(jì)直接固聯(lián)于機(jī)體上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)1導(dǎo)航系統(tǒng)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)北 斗GPS伽利略格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)（1

5、）GPS(Global Positioning Systems)l美國(guó)國(guó)防部開發(fā)的第二代空間定位系統(tǒng)l特點(diǎn)全球、全天候工作 ，定位精度高 ，功能多，應(yīng)用廣導(dǎo)航系統(tǒng)GPS組成由空間部分、地面控制部分和用戶設(shè)備部分組成導(dǎo)航系統(tǒng)在地球上任何地方可以同時(shí)觀測(cè)到4-11顆高度角15以上的衛(wèi)星。導(dǎo)航系統(tǒng)GPS現(xiàn)狀l完成時(shí)間： 1994年l2010年5月13日，美國(guó)發(fā)射了首顆改進(jìn)型GPS二代導(dǎo)航衛(wèi)星GPS-2F，其后還將在2010年再發(fā)射兩顆。GPS-2F衛(wèi)星具有更強(qiáng)的抗干擾和抗打擊能力，壽命也延長(zhǎng)到15年。與此同時(shí)，為滿足未來(lái)30年系統(tǒng)技術(shù)擴(kuò)展和用戶需求而制定的第三代GPS計(jì)劃也有提前部署的可能。gps導(dǎo)航系統(tǒng)原理導(dǎo)航系統(tǒng)GPS應(yīng)用（民用）土壤養(yǎng)分分布調(diào)