H2N多旋翼無人機(jī)采用復(fù)合材料一體機(jī)設(shè)計(jì)，機(jī)臂采用折疊設(shè)計(jì)，方便展開及運(yùn)輸。動力系統(tǒng)采用無刷電機(jī)和18650電池組（可升級21700），18650電池組具備安全性高，充放電次數(shù)長等特點(diǎn)。

1、組合導(dǎo)航方案設(shè)計(jì)

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能是提供是能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)為用戶提供全天候的3維坐標(biāo)和速度以及時(shí)間信息的空基無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴外部信號，是一種*自主的導(dǎo)航系統(tǒng)，抗*力強(qiáng)，能為無人機(jī)的飛行控制提供高頻率的導(dǎo)航定位信息。但是純捷聯(lián)慣導(dǎo)在原理上存在隨時(shí)間發(fā)散的誤差，特別是旋翼無人機(jī)系統(tǒng)由于體積重量限制，只能選用MEMS慣性傳感器。針對MEMS慣性器件精度較低的情況，通過對MEMS慣性器件的誤差特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，建立適合于無人機(jī)MEMS慣性器件的工程化誤差模型，并在微慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中進(jìn)行誤差補(bǔ)償，以此來提高微慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的性能。

組合導(dǎo)航軟件框圖如圖所示。

組合導(dǎo)航軟件框圖

2、捷聯(lián)航姿方案設(shè)計(jì)

在飛行器飛行過程中，姿態(tài)控制是關(guān)系到飛行是否穩(wěn)定安全的重要因素，而飛行器的姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取則是姿態(tài)控制好壞的關(guān)鍵點(diǎn)，在捷聯(lián)航姿系統(tǒng)中漂移、滯后等測量數(shù)據(jù)的不理想情況，都是致使控制系統(tǒng)發(fā)散的因素。所以，準(zhǔn)確及時(shí)獲取三軸姿態(tài)數(shù)據(jù)，是整個(gè)飛控、導(dǎo)航模塊要解決的首要問題。

在飛控、導(dǎo)航模塊中，配置了三軸MEMS速率陀螺和三軸MEMS加速度計(jì)，利用捷聯(lián)慣導(dǎo)原理，就可以使用三軸角速率信息，通過捷聯(lián)航姿解算，實(shí)時(shí)計(jì)算得到載體平臺相對于慣性系的姿態(tài)。在一般的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中，這個(gè)姿態(tài)還需要轉(zhuǎn)換到導(dǎo)航系中，但是在捷聯(lián)航姿系統(tǒng)中，只需要得到方向余弦矩陣即可，不需要進(jìn)一步積分加速度計(jì)信息。

捷聯(lián)航姿坐標(biāo)系

捷聯(lián)航姿系統(tǒng)可描述如下：三軸MEMS速率陀螺固連在載體平臺上，載體平臺在當(dāng)?shù)卮蟮叵担磻T性系）中運(yùn)動，要求通過AD采集和捷聯(lián)航姿解算，獲取本體坐標(biāo)系S_b相對于當(dāng)?shù)卮蟮刈鴺?biāo)系S_g（即慣性坐標(biāo)系）的俯仰角、滾轉(zhuǎn)角和偏航角。

3、應(yīng)用領(lǐng)域

技術(shù)指標(biāo)