基于dsp的无人机飞行控制系统设计与实现

《基于dsp的无人机飞行控制系统设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据文章编号：1671—4598(2012)12—3219一03中图分类号：TP36文献标识码：A基于DSP的无人机飞行控制系统设计与实现范乃梅1，崔建涛1，伊兴国2(1．郑州轻工业学院软件学院，郑州450002；2。西安应用光学研究所，西安710065)摘要：飞行控制系统是无人机重要的子系统之一，它决定了无人机的飞行性能；设计了一种自主飞行与地面控制相结合的无人机飞控系统；系统采用多片DSP协同工作，系统各模块间通过CAN总线互联，系统与地面站通过无线通信方式交换数据；多片DSP协同工作方式控制精度高，数据处理能力强，并具有较高的可靠性；经过测试，系统软件能按照预

2、定控制逻辑完成各项控制任务，各个模块能较好地协调工作，系统硬件符合电磁兼容要求，系统各项指标均满足技术要求。关键词：无人机；飞控系统；DSPD鹤i印锄dIInplenlenti叫ofUW’snightC伽trolSystemB嬲ed蚰DSPFanNaimeil，CuiJianta01，YiXinggu02(1．softwareEngineeringC01lege，ZhcngzhouU如vcrsityof1ightIndustr)r，Zhengzhou450002，China；2Xi’anInstituteofApp“edOptics，Xi’an7l0065，Chirla

3、)Abst噎ct：TheFlightControlSystenlisoneoftheimportantsubsystenloftheUAV(UnmannedAerialVellicle)，whichdeterrllinestheUAV’sflightpedo咖ance．ThepaperintroducesabetterperfomanceUAvF1ightC0ntrolSystem、jl，ith∞mbinationofautocontrolandgroundstationscon—tr01．Thesystemiscomposedbymulti—DSPsandtheyca

4、ncooperate、而thothersthroughtheCAN—bus．Thewayofc00peratinghas}lighcontr01precisbn，processingspeedandreliabmty。Afterbeillgtested，theSystems0“warecancompletethecontrdtasks耐ththepredeterfninedcontrol109ic，andeachmodulecanbebetterc00peratedⅥrithothers．ThesystemhardwaremeetsEM℃requirements．The

5、mainspecificationsofsyStemsatisfydesigndemands．Key啪rds：UAV；们ightcontrolsystem；DSP0引言无人机(unnlannedAerialVehicle，简称UA、厂)是一种由动力驱动、无人驾驶、单次或多次重复使用的航空器简称n]。无人机可配备导航系统、飞行控制系统、制导系统、机载雷达系统、武器系统、传感器、摄像机等，构成功能强大的空中信息与武器平台。因其具有多用途、成本低，且不会造成人员伤亡等诸多优点，受到了世界各国的普遍重视。飞行控制系统(简称飞控系统)是无人机重要的子系统之一，它主要负责无人机空中

6、飞行时的导航、飞行姿态、航迹等控制。无人机的性能的优劣主要取决于飞控系统的性能口]。飞控系统在通常情况下有三种控制模式，即在回路的手控模式、地面控制模式和自主飞行控制模式。自主飞行控制模式由于智能化程度较高，是飞控系统发展的一个重要方向。本系统采用自主飞行控制和地面控制相结合的模式，系统既具有较高的智能化，又具有较高的可靠性。l系统设计分析飞控系统在满足无人机的基本飞行控制外，还应能与无人机其他子系统和地面站进行数据交换，在控制精度、控制可靠性、数据传输可靠性方面均具有较高的要求。飞控系统应具备的功能主要有：(1)无人机的姿态角控制；(2)高度控制；(3)收稿日期：20

7、12一06—25；修回日期：2012一08—23。基金项目：国家自然科学基金(61040025)。作者简介：范乃梅(1976一)，女，河南辉县人，讲师，硕士，主要从事控制理论与控制工程、无人机导航控制等的研究。飞行轨迹控制；(4)人工遥控；(5)多点程序控制的全航向飞行自主控制；(6)航迹自主控制和组合导航控制；(7)应急控制：在测控通讯信号发生中断情况下，在系统设定的时间内通讯不能恢复，自动飞到预定高度盘旋待机；经一段时间后通讯仍不能恢复，则返回预定空域盘旋待机；(8)通过机载测控与信息传输终端，向地面传递飞机状态、设备工作状态、发动机