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《西北工业大学》 2007年
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基于GPS的无人机自动着陆控制系统设计与实现

周树春  
【摘要】:论文跟踪国际国内无人机自动起飞和着陆技术的最新发展趋势,结合具体项目,在充分掌握无人机建模和仿真系统相关理论地基础上,解决了无人机高精度进场着陆导引控制、无人机起降滑跑建模与模型分析、无人机地面滑跑综合自动控制、无人机着陆轨迹跟踪与发动机综合控制等关键技术,采用MATLAB/Simulink/Stateflow仿真工具建立了相应的仿真模型和完整的系统仿真平台。论文的主要研究成果如下: 一、差分GPS建模方面:建立了差分GPS误差模型。该模型是在分析对比各种差分GPS定位原理基础上,根据产生误差的不同类型建立的。 二、系统建模方面:以无人机为对象,建立了无人机起飞和着陆的非线性仿真模型,并运用小扰动方法对其进行线性化。同时,本论文在参考相关资料的基础上,建立了无人机地面滑跑模型。 三、无人机自动着陆部分:分别设计了下滑轨迹跟踪控制系统、四次曲线拉平控制系统及侧向偏离修正控制系统。该系统采用经典控制律设计方法,利用差分GPS信号作为导引信号,并满足相关标准规定的控制系统性能要求;设计了无人机的地面滑跑纵向和侧向控制系统。该系统采用升降舵控制、阻力方向舵控制、操纵前轮偏转和操纵后轮刹车等控制方法。为了验证系统的鲁棒性,在所设计的控制系统中加入了几种常见的风干扰。 四、无人机自动起飞部分:分别设计了无人机地面滑跑控制系统和拉起爬升控制系统,并设计了相应的控制律。 本论文设计了无人机自动起飞和着陆控制系统的一种方案,仿真结果表明所设计的自动控制系统基本符合要求。相信本论文所做的工作会对我国今后无人机自动起降技术的发展提供有益的参考。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:V249.1

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【参考文献】
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