無人直升機飛行控制及其視景仿真研究.pdf

1、無人直升機兼有無人機和直升機的優(yōu)點，無論在民用還是國防領(lǐng)域都具有重要的意義。對無人直升機飛行軌跡的控制是完成其自主飛行的首要目標(biāo)。本文為了解決無人直升機的飛行控制和飛行視景化仿真的問題，進行針對無人直升機軌跡控制系統(tǒng)的多通道視景仿真平臺開發(fā)技術(shù)研究。
　　首先根據(jù)經(jīng)典控制方法理論，針對無人直升機的三個回路，設(shè)計了對應(yīng)的飛行軌跡控制系統(tǒng)。通過數(shù)值仿真，驗證了所設(shè)計的控制系統(tǒng)的控制性能。在此基礎(chǔ)上引入粒子群優(yōu)化算法。通過改進后的粒子群

2、優(yōu)化算法與原算法的對比證明了新算法性能優(yōu)越性。通過數(shù)值仿真驗證了新算法優(yōu)化參數(shù)后的控制系統(tǒng)對無人直升機飛行姿態(tài)控制性能優(yōu)于原控制系統(tǒng)。
　　其次在建立好的無人直升機飛行控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了Matlab仿真軟件與FlightGear三維飛行仿真軟件的數(shù)據(jù)鏈接。并且配置了虛擬仿真環(huán)境中的坐標(biāo)關(guān)系、無人直升機模型和空間場景等要素，實現(xiàn)視景仿真虛擬環(huán)境的真實性。設(shè)計了人機交互界面，能夠完成設(shè)置仿真環(huán)境與運行參數(shù)，監(jiān)控仿真運行過程，接收用

3、戶的輸入命令等功能。
　　最后為了增加視景仿真的真實感，在設(shè)計好的FlightGear視景仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入多通道顯示技術(shù)。針對所需性能分析，完成了對整個平臺的硬件系統(tǒng)搭建和軟件流程設(shè)計。實現(xiàn)了基于FlightGear軟件的多機通訊和視頻多通道處理。通過兩個無人直升機飛行模態(tài)的演示，展現(xiàn)了整個飛行仿真過程在廣視角的大屏幕給用戶逼真的演示效果。
　　本文完成了一個無人直升機飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計，在此基礎(chǔ)上搭建了一套完整的飛行多