飛控系統(tǒng)傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究.pdf

1、本文以提高無人機在各種狀態(tài)下的穩(wěn)定性和機動性、改善飛行品質(zhì)為目標(biāo)，研究了無人機控制增穩(wěn)系統(tǒng)所需要的兩個重要的反饋信號一迎角和側(cè)滑角的三種獲取方法。三種方法分別是非線性觀測器方法，幾何關(guān)系法，以及多傳感器數(shù)據(jù)融合估計方法。 主要研究工作包括： 1．建立了無人機的非線性模型。給出了無人機系統(tǒng)中的幾個仿真模塊的數(shù)學(xué)模型，并給出了飛行控制律。 2．利用非線性觀測器方法來估計無人機狀態(tài)參數(shù)。對該方法的原理進行了分析研

2、究。利用Simulink中的NCD Blockset模塊進行觀測器增益矩陣優(yōu)化設(shè)計。運用Matlab/Simulink進行了離線設(shè)計非線性觀測器，在線實時估計無人機狀態(tài)參數(shù)的仿真驗證。 3．利用幾何關(guān)系法估計無人機的狀態(tài)參數(shù)。先對INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的原理進行了介紹，然后研究了將組合導(dǎo)航系統(tǒng)用于幾何關(guān)系法估計無人機狀態(tài)參數(shù)的原理，最后進行了實時估計無人機狀態(tài)參數(shù)的仿真驗證。 4．提出了利用多傳感器數(shù)據(jù)融合的方法

3、估計無人機的狀態(tài)參數(shù)。先介紹了數(shù)據(jù)融合的理論及方法，接著研究了利用多傳感器數(shù)據(jù)融合方法來估計迎角、和側(cè)滑角的原理和方法，最后通過仿真進行了驗證。 仿真結(jié)果表明，三種估計方法都可以達(dá)到要求的精度。幾何關(guān)系法和多傳感器數(shù)據(jù)融合估計方法都可以直接應(yīng)用于實時估計無人機的迎角和側(cè)滑角。本文提出的利用多傳感器數(shù)據(jù)融合方法估計迎角和側(cè)滑角具有一定的創(chuàng)新性，采用該方法可以充分發(fā)揮已有的傳感器的功用，避免研制價值昂貴的高精度復(fù)雜傳感器，具有較大