小型无人机在简化传感器配置下的自主回收控制系统设计
2012-12-05王航宇
航天控制 2012年4期
王航宇
西安航空职业技术学院电子工程系,西安710089
小型无人机受体积和价格成本的约束,所搭载的传感器都是一些质量轻、体积小的微型器件。这些器件的精度一般都比较低,而且运行不稳定,容易随温度等因素的变化而发生变化。另一方面,如何安全精确的实现小型无人机的回收一直是小型无人机飞行控制研究中的一个重要内容。就回收方式而言,伞降回收虽然容易进行控制,但很难精确的控制着陆点,相比较而言,采用轮式起降的小型无人机的回收控制器结构虽然比较复杂,但是控制回收着陆的精确性却比较高。
基于单GPS 的小型无人机飞行控制方法,在国内外都有一定程度的研究,也有一定的工程应用基础。本文在这些研究基础之上,提出了一种仅利用单GPS 外加高度传感器组成的简易传感器组合,并基于该组合设计了一个小型无人机的自主回收控制系统。
1 回收段飞行轨迹分析
回收段是无人机飞行过程中的最后一个阶段,也是较难控制的一个阶段,这一阶段的控制任务主要体现在纵向轨迹控制方面。不失一般性,本文将无人机的回收过程分为进场、下滑、拉平和滑跑4个阶段[1]。下面分别对每个阶段进行分析、说明。
1)进场段
初始进场段,无人机从巡航高度开始,下降到指定高度并在该高度保持定高飞行。该段的控制主要表现为纵向的高度保持和横侧向的侧向偏离控制。
2)下滑段
当无人机满足下滑条件后,即从进场段转入到下滑段。……
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