基于蓝牙和数传模块的小型四旋翼无人机通信系统设计

为实现四旋翼无人机与安卓地面站的无线通信,文中设计了一种基于蓝牙和数传模块的通信系统。系统由蓝牙Hc06模块、控制器C8051F930和数传Si4432模块组成。文中介绍了系统组成模块的特点,设计并实现了软硬件方案,并使设计的功耗最低化,详细阐述了设计过程中解决的重要技术问题。通过实验验证,本系统能以较高质量在1.5 km范围内进行无线通信。

一种多机协同无人机测控系统

设计了一种低成本多机协同无人机(UAV)测控系统。该系统采用时分双工(TDD)通信协议,零成本解决了数据电台间通信半双工转全双工的难题,实现了基于数据电台的单载波全双工测控方式在无人机上的应用,适应了测控系统小型化低成本的发展趋势;采用心跳同步式时分多址通信方法,有效降低了同步误差,解决了多架无人机同频段遥测数据堵塞问题,为多机协同作战无人机的同屏多任务操控创造了有利条件。

无人机航迹质量分级体系与评估方法

分布式无人机集群航迹融合是以网络为中心的无人机信息系统实现目标态势图共享需解决的问题。首先,分析了网络中心化信息系统的结构特点,提出了分布式无人机信息处理分层结构;然后,建立了分布式无人机航迹融合的模型方法,分析了目标航迹质量(TQ)分级标准;最后,研究了航迹质量评估方法,针对雷达传感器和侦察传感器等在极坐标系下三维测量非相关性特点,从统计判决理论入手,推导出无人机航迹质量评估公式。评估结果表明,TQ值与传感器测量精度及目标运动状态有关,与航迹跟踪滤波器的收敛过程相匹配。该方法有较高的航迹质量评估可信度、实时性和实用性,有利于具体应用时与无人机航迹融合处理过程同步获取TQ值。

基于干扰观测器的高超声速飞行器双幂次滑模控制研究

针对模型参数不确定和外界未知干扰对高超声速飞行器的影响,提出基于干扰观测器的双幂次滑模控制策略。首先利用插值拟合高超声速飞行器在巡航段的气动参数,从而建立精确的纵向模型;然后采用输入-输出反馈线性化方法,解除多变量之间的耦合关系;同时利用干扰观测器逼近未知干扰,并采用基于滑模方法解决非匹配不确定性的问题。最后,针对滑模控制中抖振的问题,加入双幂次进行改进。最后通过仿真实验验证表明,该方法可以保证闭环系统的全局稳定,并且拥有良好的跟踪性能和鲁棒性能。