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更新時(shí)間：2021-02-26 18:29:07瀏覽次數(shù)：1455次
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H10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(dòng)力系統(tǒng)采用無刷電機(jī)和18650電池組，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(hào)，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(duì)MEMS慣性器件精度較低的情況，通過對(duì)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(tái)相對(duì)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(tái)上，載體平臺(tái)在當(dāng)?shù)卮蟮叵担磻T性系）中運(yùn)動(dòng)，要求通過AD采集和捷聯(lián)航姿解算，獲取本體坐標(biāo)系Sb相對(duì)于當(dāng)?shù)卮蟮刈鴺?biāo)系Sg（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)
序號(hào) | 項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
1 | 展開尺寸 | 1730*1730*620mm（不含螺旋槳） |
2 | 折疊尺寸 | 1120*1120*620mm（不含螺旋槳） |
3 | 螺旋槳尺寸 | 28*9 |
4 | 大飛行速度 | 10m/s |
5 | 巡航速度 | 8m/s |
6 | 大爬升率 | 2m/s |
9 | 抗風(fēng)能力 | 5級(jí) |
10 | 工作溫度 | -20℃~40℃ |
11 | 續(xù)航時(shí)間 | 30min（21700，30000mAh，44.4V） |
12 | 空載重量 | 21kg |
13 | 大起飛高度 | 4200m（海拔高度）； |
15 | 實(shí)用升限 | 350m（相對(duì)高度）； |
16 | 大載荷 | 10kg |
17 | 大控制距離 | 10Km |
18 | 動(dòng)力裝置 | 無刷電機(jī)+電池組； |
19 | 控制模式 | 自動(dòng)、手動(dòng) |
20 | 導(dǎo)航定位 | GPS+MEMS IMU； |
21 | 控制精度 | 2--3米 |
22 | 起飛準(zhǔn)備時(shí)間 | 10min |
23 | 操作人數(shù) | 2---3人 |
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