無人直升機控制平臺研究

高 虹，李捍東，張文征

(貴州大學電氣工程學院，貴州 貴陽 550025)

0 引言

無人直升機具有獨特的飛行性能，兼有無人機與直升機［1］的共同優點，具有重要的軍事和民用價值。在控制上，無人直升機是一多自由度、多變量和強耦合［2］的系統。要使其具有好的飛行性能，關鍵是需要好的飛行控制算法和高性能的控制器。其飛行控制算法、管理任務及自主導航能力是無人直升機完成起飛、飛行、執行預定任務、降落回收等整個飛行過程的核心。本設計采用航模直升飛機作為機械平臺，具有較好的可操縱性和負載能力。本文提出了一種基于ARM(控制計算)的飛行方案，系統通過采集并計算姿態傳感器數據、GPS位置以及目標信息并且經ARM處理器處理得到飛機的控制方案，滿足了設計的要求，提高該系統的可靠性。

1 飛機控制系統的總體設計

本文所研究的直升機飛行控制系統，其硬件部分系統主要包括:小型單旋翼無人直升機模型，ARM主控器，機載姿態傳感器，GPS傳感器等。眾多傳感器在飛行平臺上組成了慣導系統［3］，通過RFID無線技術為基站服務器提供無人直升機飛行過程中所有的飛行狀態和導航信息，包括姿態角、航向角、三軸角速率、三軸線速度、線加速度、飛行位置等信息。接收系統通過串口和下位機相連接;用于和地面測控系統進行無線鏈路通訊。它接收地面測控系統的控制指令進行自動飛行以及機載工作設備的管理和控制等。而地面測控系統通過以太網接收無人機上的各種遙測信息、系統狀態數據、任務工作設備的狀態數據等?！?br>