小型化无人机实时飞行仿真系统软件设计与研究

《小型化无人机实时飞行仿真系统软件设计与研究》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、中图分类号：V249论文编号：102870314-S262学科分类号：081103硕士学位论文小型化无人机实时飞行仿真系统软件设计与研究研究生姓名刘树锋学科、专业系统工程研究方向飞行控制技术指导教师陈欣研究员南京航空航天大学研究生院自动化学院二○一四年二月万方数据万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringDesignandResearchonminiaturizati

2、onreal-timesimulationsoftwaretechnologyforUAVAThesisinControlTheoryandControlEngineeringbyLiuShufengAdvisedbyChenXinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringFebruary,2014万方数据承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知

3、，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着无人机实时飞行仿真对试验场地、试验样式的要求日趋多变，对实时飞行仿真设备的小型化、集成化要求

4、也越来越高。当前仿真设备通常系统复杂、价格昂贵、体积庞大、扩展性能差，已不能满足野外和机动(车载)条件下的试验要求。针对这一状况，本文以无人机实时飞行仿真试验为切入点，展开了小型化仿真系统研究，设计出了一种便携式小型化的实时飞行仿真系统。本文首先对国内外实时飞行仿真系统的研究现状与发展趋势进行了阐述，对实时飞行仿真系统框架结构进行了详细分析研究。根据小型化实时飞行仿真系统性能指标，开展了系统方案设计研究：通过对系统资源的优化组合，完成了基于MPC565CPU的飞行仿真计算机硬件设计、飞行仿真软件方案设计和仿真控制台

5、方案设计。其次，开展了无人机对象特性、典型机载传感器和执行机构的建模研究，得到了适用于小型仿真系统软硬件资源的数学模型。利用Codewarrior开发环境，完成了仿真计算机底层驱动软件、飞行仿真算法和仿真软件的设计与开发。为了提高人机界面的友好性，应用MFC开发工具，完成了仿真控制台软件的设计开发，设计出了基于串口的多方通信协议。最后，为了全面验证系统设计的正确性及可靠性，以样例小型化仿真系统为平台，分别进行了系统单个功能试验、接口通信试验和系统综合功能试验。在此基础上，将飞行控制系统接入仿真系统，构成实时飞行仿真

6、环境，完成了实时飞行仿真试验。通过对试验结果数据分析表明，其功能与性能指标满足设计要求，验证了所设计小型化实时飞行仿真系统的正确性。关键词：无人机，飞行仿真，小型化，实时性，飞行控制i万方数据小型化无人机实时飞行仿真系统软件设计与研究ABSTRACTWiththeexperimentalspaceexperimentalstyleoftheUAVreal-timeflightsimulationarebecomingmorevaried.Theminiaturization,integrationofreal-ti

7、meflightsimulationequipmentdemandishigherandhigher,thecurrentsystemiscomplex,expensive,bulky,extendedpoorperformancesimulationequipmentcannotmeetthetestcarriedoutunderfieldandmobile(vehicle)conditions.Inviewofthissituation,thepaperbasedontheUAVreal-timeflights

8、imulationasthebreakthroughpoint,launchestheminiaturizationofsimulationsystemresearchanddesignsakindofportableminiaturizationreal-timeflightsimulationsystem.Firstly,thepaperdescribe