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《基于MPX4115的小型无人机气压高度测量系统设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2009年8月宇航计测技术Aug.,2009第29卷第4期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVo.l29,No.4文章编号:1000-7202(2009)04-0030-06中图分类号:TP212文献标识码:A基于MPX4115的小型无人机气压高度测量系统设计1,21122黄成功邵琼玲王盛军丁东方郜中华(1.装备指挥技术学院,北京101416;2.中国人民解放军63880部队,洛阳471003)摘要从气压高度测量的原理出发,介绍了基于MPX4115传
2、感器,以C8051F020单片机为飞控计算机的小型无人机高度测量系统的组成和工作原理,并详细论述了测量系统的电路设计;利用压力校验仪对MPX4115传感器进行了辨识,保证了系统对压强的测量准确度;对高度-大气压强公式进行了数据拟合,并设计了计算程序,有效地解决了C8051F020单片机计算能力不足的问题;该系统具有体积小、功耗低、速度快、电路简单可靠等优点。关键词无人驾驶飞机大气压力飞行高度电路设计程序设计DesignofAirPressureAltitudeMeasuringSysteminMini
3、UAVBasedonMPX41151,211HUANGCheng-gongSHAOQiong-lingWANGSheng-jun22DINGDong-fangGAOZhong-hua(1.AcademyofEquipmentCommandandTechnology,Beijing101416;2.63880UnitofPLA,Luoyang471003)AbstractAccordingtotheprincipleofairpressurealtitudemeasuremen,tthecomposit
4、ionandworkingprincipleofminiUAValtitudemeasurementsystemwhichisbasedonMPX4115sensorandC8051F020singleMicrocontrollerChipareintroduced.Thecircuitdesignofmeasurementsystemisalsodemonstratedindetai.lInordertoensuremeasurementaccuracy,thepressureinstrumenti
5、susedtoiden-tifyMPX4115sensor.Themathematicsformulaofaltitudeandatmosphericpressureisimitated,andthecomputeprogramisobtained.ItissolvedeffectivelythatthelackingofcalculationofC8051F020singleMicrocontrollerChip.Thesystemhasalotofadvantagesuchassmallsize,
6、lowpowerconsumption,highspeed,simpleandreliablecircui,tandsoon.KeywordsPilotleesaircraftAtmosphericpressureFlightaltituteCircuitdesignProgramdesign1引言度信息作为无人机的一个重要飞行状态参数,是保障无人机安全飞行以及保证地面指挥和操纵人员正小型无人机以其成本低、机动灵活、隐蔽性强等确引导并顺利完成飞行任务的关键。文献[1],[2]分别提出利用GENovaS
7、ensor公司的NPC-1210-特点,在军事和民用方面应用越来越广泛。气压高收稿日期:2008-12-20作者简介:黄成功(1984-),男,硕士研究生,研究方向:飞行器总体设计理论与技术。第4期基于MPX4115的小型无人机气压高度测量系统设计#31#015A传感器以及ICSENSOR公司的压阻硅式压力3系统硬件电路设计传感器测量气压高度,理论上达到较高的测量准确度,但是传感器输出的模拟电压信号的灵敏度太低,3.1MPX4115性能分析在气压量程范围内,输出电压幅值变化小于100随着微机械加工技术
8、的新兴发展和微电子技术mV,需要复杂的信号处理电路,并且在无人机高度的日益成熟,各种基于MEMS(微型机电系统,Micro测量系统中需要设计专用的A/D转换电路,使得高Electro-MechanicalSystem)技术的元器件应运而生,度测量系统冗繁。文献[3]提出基于集成式压力传它们有着体积小、质量小、成本低、功耗低、可靠性和感器MS5534B的无人机气压高度测量系统,体积工作效率高等特点,易于实现数字化、智能化以及批小、准确度高,但是在飞控计算机