微型无人直升机组合导航系统研究与设计

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1、硕士论文ABSTRACTT七en刀a劝unn益口叮edhelicoPteriswide】yusedinboth面litaryandcivil别reasandhasb彻astUdyobjetforn均叮yinstitUtionsandorg出止必tionsalovertheworid.Thenavlgationsytemisoneofthemost面po恤tP肚招ofthe而niatU化belicoP喊asitisthebaseofitssecurityandnightcontrol】jng.Tl

2、llsthesis丘蛇useonthedesignandl叮甲1。盯entationof咖访tegra囚navlgationsystemofthe而crou别mannedhelicoPter.1七esytem，whichemP】oysDSPasitscoreh田月ware，inc】udestheOr(刀1卿m浏ules加nctioninsen剐兀d别以colleCtion，motor啊troUing，wi代lescon刀刀umca石onsandpowersuPly.八习dseve阁softw田总

3、modulessuchasdatcOllectionandProceSsing，navigatlonarithmeticand伍ghtcon仕olUng价汕p】ementedonit.丁histbesls扛匕oadoPtsthefed。习tedKa加叶m6lteringschernefor5取SIGPS/DClnteg旧tedsyst曰.胡dbuildsthecorespond吨双以them画cmodels.The幻胃。sub一systelns，GlobalPOsitionsystem阴d压乡因

4、ComPass，毋usedtoin沈gratewith5加P，downlnertiaiNavigationsystem(s职5).Thesimulation嘟ultsindlcatethee巧改tivenessofthe丘月。忍让月Kalmanfi】tering义herDe.nUCrD皿m胡Dedinteg旧tednavlgation;众月。习抚月Kalll团lfiltering;DSP声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其

5、他人己经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名:2.矜7月扣日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名:如刃年7月/o日南京理工大学硕士学位论文微型无人直升机组合导航系统研究

6、与设计1绪论Ll研究目的及意义无人机(UAV，伽，。edA出al垅hicle)是一种无人驾驶，可重复使用的航空器的简称。早在80多年前，无人机就已问世，开始时称为“遥控飞行器(RPV)"，大多用做靶机。近几十年来，微电子、控制和制导技术的飞速发展为无人机的发展提供了坚实的技术基础。无人机技术集航空技术、控制技术、计算机技术、导航技术及通讯技术于一体，是现代高技术的集中体现。无人直升机作为无人机中独特的一员，成为国内外的研究热点。由于无人直升机的独特飞行特性和控制特点，它可以完成其它无人飞行器和有

7、人直升机所不能执行的任务。与固定翼无人飞机相比，无人直升机具有起飞着陆场地小、可垂直起陶空中悬停、使用灵活等一系列特点。与有人直升机相比，无人直升机具有无人员伤亡、体积小、造价低、战场生存力高等有人驾驶直升机无法比拟的优越性。正是由于这些特点，无人直升机有着广阔的应用前景:在军事领域可用于战场侦察、通信中继、通信情报侦察、军事测绘等;在民用领域可用于环境研究、自然灾害的监视与支援、边境巡逻、农业勘测等。目前越来越多的政府和研究机构以微型无人直升机作为研究平台，究其原因大致有以下两点:第一，微型无

8、人直升机造价低、体积小、重量轻、飞行相对灵活，起落受限制很少，具有很强的适应性，能在恶劣、狭小、复杂的环境中作业，有着广泛的应用背景:第二，微型无人直升机的控制难度大，是一个典型的非线性、多输入多输出、强噪声、强祸合的复杂控制系统，可在这一平台上进行多种控制算法的研究与试验。导航系统是无人直升机的重要组成部分之一，其作用按字面理解就是“引导航行”，即确定告知载体所处的即时位置，确定载体往何方向、运动到何处。具体说来，导航系统的作用可以描述为:有目的地、安全有效地引导运动体(船只、潜艇、地面车辆、