基于STM32的四旋翼飞行器飞行控制板设计

文章针对四旋翼飞行器,设计了一种基于STM32微控制器的飞行控制板。以ARM cortex-m4内核微处理器作为主控单元,对飞行控制板进行了模块化设计,并给出了各模块中芯片的选型依据。软件设计采用滤波融合算法获得四旋翼飞行器的姿态,除了基本的姿态检测外,还添加了无线数据传输、高度测量的功能。通过ARHS软件模拟出姿态融合后图像,结果表明设计的飞行控制板解算的姿态误差较小。

自动飞行控制板仿真分析与实验研究

在热稳态理论和动力学随机振动理论的基础上,建立了自动飞行控制板关键部件仿真模型,通过数值仿真分析,得到了温度和应力分布状况,使用接触式与非接触式结合的方式进行热稳态试验,得到了高温区的实际温度,通过随机振动模态测试,得到仪表支架等效3σ应力和电源前6阶频率,表明数值仿真分析的结果与实验相差小于10%。给出了提高仿真和实验结果精度的关键措施。仿真和试验分析获得的热稳态和力学性能为自动飞行控制板设计改进提供了依据,可为后续提高复杂工作环境下的稳健性设计提供参考。

飞行器控制板动力学特性试验分析

以飞行器控制板在振动试验中的故障现象为研究案例,搭建了控制板的试验模态分析系统,论述了测量该板频响函数的全过程,基于PolyMAX算法提取了飞行器控制板模态参数,研究了控制板的动态特性;采用模态振型叠加技术,定性控制板在载荷作用下的动态响应,分析了控制板中间位置产生典型振动故障的机理,并且对提高飞行器控制板在振动环境下的适应性提出了改进措施。

基于Stateflow的自动飞行模式转换逻辑研究

现代民用飞机的自动飞行模式有很多种,且各模式间相互关联和影响,容易造成模式转换的混乱。为解决模式转换的混乱问题,对自动飞行模式转换逻辑进行了研究,分别梳理了飞行指引、自动驾驶仪以及横向和纵向模式转换关系。利用Stateflow搭建了自动飞行各功能的模式转换模型,同时利用Matlab的GUI搭建仿真的飞行控制板和自动飞行模式显示界面,模拟仿真飞机的自动飞行模式转换功能。最后通过预期的模式转换矩阵的方式验证平台中模式转换的正确性。

定位导航空投救援无人机的设计

基于空投救援活动的需求,设计一台能平稳飞行的户外微型无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)。无人机以APM飞控芯片(Ardu Pilot Mega,APM)作为核心,能够提供一个适应能力强、抗干扰能力稳定的飞行控制平台。飞行器芯片内部采用了多传感器融合技术,如气压传感器协同控制来实现空中稳定飞行。同时,飞行器采用了单片机构建的空投救援模块,来实现空投救援任务。其中,空投救援模块采用热释电传感器捕捉人的信号,从而实现空投外设电机触发转动,释放空投物资。试验结果表明,飞行器现阶段可以完成垂直起降、直航、左右偏转、空投以及GPS返航等功能。