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题名基于Pixhawk飞控的硬件在环仿真系统设计
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作者
吴和龙
向政蓉
高宇航
杨剑锋
蔡茗茜
吴其琦
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机构
工业和信息化部电子第五研究所
广西科技师范学院机械与电气工程学院
广西科技大学自动化学院
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出处
《高技术通讯》
CAS
北大核心
2024年第1期46-53,共8页
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基金
广西科技师范学院青年科研基金(GXKS2022QN027)
广州市科技计划项目(2023A04J0263)
+1 种基金
工业和信息化部电子第五研究所专项基金(23Z07,22Z17)
广东省重点领域研发计划项目(2020B0404020002)资助。
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文摘
Pixhawk飞控在民用无人机(UAV)领域得到广泛应用。为了在Pixhawk飞控上实现硬件在环仿真功能以达到验证飞控飞行性能的目的,设计了基于Pixhawk飞控的四旋翼无人机硬件在环仿真系统。通过构建四旋翼机体模型,实现模型在电机转速信号的驱动下输出位姿数据;位姿数据传输到飞控并重构为模拟传感器数据,飞控内核对传感器数据处理后输出电机转速信号驱动模型飞行,由此构成飞控硬件在环的仿真环路。在测试中使用相同航线进行了仿真飞行与真实飞行,并计算2种飞行模式数据的相关系数,系数普遍高于0.85,表明获得了较为逼真的仿真效果。
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关键词
无人机(UAV)仿真
硬件在环
Pixhawk飞控
模拟传感器
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Keywords
unmanned aerial vehicle(UAV)simulation
hardware-in-the-loop
Pixhawk flight control system
virtual sensor
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分类号
TP3
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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题名基于物联网的无人机仿真与测试系统设计
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作者
高宇航
向政蓉
黄庆南
吴和龙
吴其琦
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机构
广西科技大学自动化学院
广西科技师范学院机电学院
工信部电子第五研究所
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出处
《物联网技术》
2023年第12期60-63,66,共5页
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基金
广西科技师范学院青年科研基金(自科GXKS2022QNO27)
广东省重点领域研发计划(2020B0404020002)。
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文摘
无人机仿真系统在无人机功能测试、航线校验或算法验证方面发挥着重要的作用。针对目前多数无人机仿真系统普遍存在的缺乏通用性、功能单一等弊端,设计了一套无人机仿真与测试系统。该系统在广泛应用的Pixhawk开源飞控上实现,能够对大量使用Pixhawk飞控的无人机进行硬件在环仿真与真机测试;同时飞行测试数据使用物联网传输与存储,实现了多机与远距离飞行测试。经过仿真与实飞测试,系统的仿真程度较高、功能较完备、便于推广应用。
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关键词
无人机
Pixhawk飞控
硬件在环仿真
物联网
STM32F103
MAVLink
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分类号
TP39
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于多传感器融合的四旋翼UAV悬停校正
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作者
刘正坤
潘绍明
向政蓉
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机构
广西科技大学电气电子与计算机科学学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023年第7期94-97,共4页
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基金
广西教育厅资助项目(YB2014209)。
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文摘
针对四旋翼无人机(UAV)定点悬停时精度低且易受干扰等问题,通过结合多传感器数据融合算法与PID控制算法,设计了一种四旋翼定点悬停的控制方案。系统以STM32F407处理器作为控制核心;通过6轴姿态传感器MPU6050采集陀螺仪数据和加速度数据,经过互补滤波算法融合处理后解算出欧拉角;采用三阶互补滤波算法对激光传感器VL53L1X采集的数据和加速度数据进行融合,计算出高度数据。通过MPU6050解算出的欧拉角补偿光流传感器测量的数据,得到UAV实际水平速度。针对传感器融合后的数据,设计相应的串级PID控制器对UAV姿态和位置进行控制,并搭建实验平台进行验证。结果表明:本文设计的控制方案能够有效提高四旋翼UAV的定点悬停精度,抗干扰能力强且具有较好的鲁棒性。
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关键词
四旋翼
多传感器融合
光流传感器
悬停
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Keywords
quad-rotor
multi-sensor fusion
optical flow sensor
hovering
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
V249.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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