某型MAV飞控系统开发与飞行试验

摘要

本文研究课题源于微型飞行器基础课题研究项目，针对某型MAV样机的研制，开展了MAV飞行控制及相关技术的研究。 本文的重点是飞行控制系统的控制律和控制软件设计，以及MAV的飞行试验。 本文首先概括了MAV的特点与应用，介绍了MAV的研究现状和最新进展并指出了MAV的发展趋势。 根据飞行力学和某型MAV的风洞数据建立了其运动学模型，在某个基准状态下，对MAV的非线性模型进行线性化，分析了其自身稳定性。介绍了MAV的飞行控制律，包括MAV姿态控制、速度控制、高度控制。考虑到线性模型的局限性，对非线性模型进行了仿真，并研究了气流扰动、时延对系统的影响。 设计了MAV的自主导航算法，并对算法进行了仿真。介绍了基于DSP的飞行控制软件的结构和各部分功能，详细介绍了各软件模块的流程。 最后，对数百架次的飞行试验作了经验总结，并介绍了在飞行试验中调试飞行控制参数和实现自主导航的过程。给出了部分飞行试验结果。