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無人機飛行控制演算法、控制律設計軟體與半物理模擬

  • 工業級多功能可程式設計飛行控制系統
  • 專業的圖形化控制律設計軟體
  • 靈活強大的工程應用開發平臺
  • DSP處理器及高精度感測器
  • 自定義高速遙測資料採集
  • 嵌入式半物理模擬系統
  • 豐富的使用者裝置介面
  • 適用於固定翼、旋翼機、特殊飛行器、車船艇、機器人、雲臺等

概    述:

CCA42多功能圖形化組態程式設計飛行控制系統,集成了無人機飛行及任務控制、飛行資料高速採集、控制系統組態建模設計和半物理模擬等四大功能,非常適合專業使用者根據個性化需求進行工程開發和應用擴充套件。

使用者根據控制物件的特性、控制要求和控制目的,使用控制律組態建模軟體按需選擇功能模組,用滑鼠將需要相互關聯的功能模組用連線連線,就構成了結構和流程直觀清晰的系統應用程式。使用者能夠快速方便地從理論設計直接進入到實現開發階段,高效率地完成控制系統的組態建模、系統辨識、動態模擬以及實時系統執行。

飛行控制律設計軟體擁有豐富的通用和專用功能模組資源、靈活強大的組態編輯功能、演算法邏輯校驗、線上除錯執行和嵌入式半物理模擬系統,相容多種通訊協議、支援多種硬體裝置。使用者不需要書寫任何程式程式碼,就能夠完成飛行器所需的各種複雜功能的工程控制演算法設計、除錯和模擬。

硬體組成:

  • 三軸角速率陀螺、三軸加速度計、三軸磁力計
  • 雙嘴空速感測器、氣壓高度計
  • 10Hz GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo四系統衛星接收機
  • DSP數字訊號處理器 、CPLD、24 位A/D轉換器
  • 16通道CAN Aerospace 裝置擴充套件匯流排
  • 雙電源寬電壓冗餘供電系統
  • 18通道PPM 控制訊號輸入
  • 18通道舵機輸出
  • 2通道電壓監測
  • 2通道轉速監測
  • 8G外接USB高速飛行資料記錄器

特色功能:

  • 控制律圖形化組態建模技術,快速構建功能強大的飛行控制系統。
  • 固定翼、旋翼雙模式高精度動態三維姿態解算。
  • 提供100多項精密測量資料,各項資料傳輸速率可分別定義,最高速率100Hz。
  • AHRS和GPS-INS慣性組合導航演算法。
  • 優異的寬頻耐震特性,可用於各種嚴酷的使用環境。
  • 齊格勒—尼科爾斯階躍和頻率響應兩種PID控制器引數整定器。
  • JSBSim飛行動力學模型和FlightGear飛行模擬器組成的半物理模擬系統。
  • CAN Aerospace協議裝置擴充套件匯流排 ,可接入各種使用者裝置和感測器等。
  • 軍品安全保密規範設計,內部程式和航行資料只能寫入不能讀取和匯出。
  • 方便靈活的航行控制方式,隨時隨地可從任意航線的任意航點開始飛行。
  • 多種飛航模式:智慧壓線飛航模式、航點駐留飛航模式、指點駐留飛航模式等。
  • 飛行計劃由多條航線組成,最多100條航線,支援KML航線檔案匯入。
  • 每條航線可設定1000個航點,每個航點可定義23項引數和18項任務操作。
  • 多邊形掃描航線,可定義航線掃描方向、航線間隔、界外餘量、轉彎方向等。
  • 5種線上地圖:Google路線圖、混合圖、衛星圖、地形圖、Open Street開放街圖,具備快取記憶體可離線使用。
  • 自定義儀表顯示方式,自定義操作按鈕和互動視窗。
  • 視訊疊加、基站GPS 、飛行歷史回放、飛機失蹤位置搜尋等。
  • 多功能專業飛行資料分析軟體。
  • 飛行控制軟體介面自定義LOGO。

技術指標:

物理引數

輸入/輸出

尺寸

:115x65x23mm

PWM輸出

:  6 通道

重量

:120g

PPM輸出

:12 通道

電氣引數

PPM輸入

:18 通道

電壓

:DC 4V~18V

功能介面

電流

[email protected]

Sin輸入

:1 路(18通道)

功耗

:1.32W

Sout輸出

:1 路(12通道)

系統精度

CAN匯流排

:1 路(16通道 Aerospace 協議)

姿態

:俯仰 0.1°/±90°、滾轉 0.1°/±180°、航向 0.3°/±180°

RS232-1

:PC通訊/數傳電臺

定位

:2.5m(絕對精度)

RS232-2

:資料記錄器/模擬

測量範圍

電壓監測

:2 路(0~30V)

角速度

:±300°/s

轉速監測

:2 路

加速度

:±2g / ±8g 雙範圍

航線/航點

氣壓高度

:-1000m~11000m

航線

:100 條(支援多邊形掃描航線, KML航線)

空速

:0~300km/hr、0~500km/hr 可選

航點

:1000 個/每條航線

GPS接收機

定義

:23 個引數/ 18 個任務動作

型號

:Ublox MAX-M8Q

線上地圖

星系

:GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo

Google

:路線圖、混合圖、衛星圖、地形圖

重新整理速率

:10Hz

Open Street

:開放街圖

使用環境

飛行資料記錄器

使用溫度

:-25°C~+70°C

容量/介面

:8G/USB/高速/外接

飛行控制律組態建模軟體 CCA Constructor

使用者根據控制物件的特性、控制要求和控制目的,使用控制律組態建模軟體按需選擇功能模組,用滑鼠將需要相互關聯的功能模組用連線連線,就構成了結構和流程直觀清晰的系統應用程式。使用者能夠快速方便地從理論設計直接進入到實現開發階段,高效率地完成控制系統的組態建模、系統辨識、動態模擬以及實時系統執行。

飛行控制律設計軟體擁有豐富的通用和專用功能模組資源、靈活強大的組態編輯功能、演算法邏輯校驗、線上除錯執行和嵌入式半物理模擬系統,相容多種通訊協議、支援多種硬體裝置。使用者不需要書寫任何程式程式碼,就能夠完成飛行器所需的各種複雜功能的工程控制演算法設計、除錯和模擬。

A.選單欄   B.快捷工具欄   C.工程視窗   D.物件屬性欄   E.遙測資料視窗   F.組態建模編輯區   G.功能模組視窗   H.內部資訊視窗  I.除錯資訊視窗   J.命令輸入視窗   K.系統狀態視窗   L.資料傳送狀態列

快捷工具欄:

系統狀態視窗:

工程視窗:

遙測資料來源:

功能模組:

功能模組引數設定:

某固定翼飛機完整控制律案例:

任務載荷控制案例:

多旋翼和直升機控制律部分案例:

基於齊格勒—尼科爾斯法則的PID引數整定器:

基於JSBSim飛行動力學模型和FlightGear飛行模擬器組成的半物理模擬系統:

多功能專業飛行資料分析軟體:

系統連線示意圖:

A.GPS天線   B.飛控電源   C.D.舵機   E.SBUS_PPM_PWM轉換器   F.遙控接收機  G.舵機電源   H.轉速感測器  J.CAN匯流排感測器 K.飛行資料記錄器   L.數傳電臺   M.空速管

飛行控制軟體 CCA Control

CCA42飛行控制系統的地面飛行控制軟體支援多種地圖格式和線上地圖,能夠規劃各種複雜的任務航線,可以個性化設定控制和顯示方式、自定義新增控制按鈕和互動視窗、方便靈活 的實時航行控制、視訊畫面疊加功能、以及飛行歷史回放、飛機失蹤位置搜尋等功能。具有適應性廣、通用性強、擴充套件性高、相容性好的使用特點,系統硬體和控制軟體可以一機多用,能夠滿足無人機種類和應用的多樣化要求。

軟體選單:

設定選單:

使用滑鼠右鍵航點選單,設定任務航線的航點引數和航線引數。

航點右鍵選單:

航點引數設定:

航線引數設定:

常規任務航線:(最多可由100條航線組成)

多邊形掃描航線:(最多可由100條航線組成)

多邊形掃描航線設定:

飛行控制介面:

快捷圖示按鈕:

自定義操作按鈕:

失蹤搜尋介面:

飛行歷史回放介面:

全文結束