小型化无人机实时飞行仿真系统软件设计与研究
随着无人机实时飞行仿真对试验场地、试验样式的要求日趋多变，对实时飞行仿真设备的小型化、集成化要求也越来越高。当前仿真设备通常系统复杂、价格昂贵、体积庞大、扩展性能差，已不能满足野外和机动(车载)条件下的试验要求。针对这一状况，本文以无人机实时飞行仿真试验为切入点，展开了小型化仿真系统研究，设计出了一种便携式小型化的实时飞行仿真系统。 本文首先对国内外实时飞行仿真系统的研究现状与发展趋势进行了阐述，对实时飞行仿真系统框架结构进行了详细分析研究。根据小型化实时飞行仿真系统性能指标，开展了系统方案设计研究：通过对系统资源的优化组合，完成了基于MPC565 CPU的飞行仿真计算机硬件设计、飞行仿真软件方案设计和仿真控制台方案设计。 其次，开展了无人机对象特性、典型机载传感器和执行机构的建模研究，得到了适用于小型仿真系统软硬件资源的数学模型。利用Codewarrior开发环境，完成了仿真计算机底层驱动软件、飞行仿真算法和仿真软件的设计与开发。为了提高人机界面的友好性，应用MFC开发工具，完成了仿真控制台软件的设计开发，设计出了基于串口的多方通信协议。 最后，为了全面验证系统设计的正确性及可靠性，以样例小型化仿真系统为平台，分别进行了系统单个功能试验、接口通信试验和系统综合功能试验。在此基础上，将飞行控制系统接入仿真系统，构成实时飞行仿真环境，完成了实时飞行仿真试验。通过对试验结果数据分析表明，其功能与性能指标满足设计要求，验证了所设计小型化实时飞行仿真系统的正确性。
小型无人机;飞行仿真;飞行控制;软件设计
南京航空航天大学
硕士
系统工程
陈欣
2014
中文
V279.2;V216.7;TP311.1
90
2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）