使用GPS傳感器的飛行器自動(dòng)拋物系統設計

　　摘要：本文針對飛行器空投物資難以實(shí)現精準著(zhù)陸的問(wèn)題，推導了飛行器空中拋物的算法公式，在此基礎上利用ADuC7026單片機對GPS數字傳感器和MEMS陀螺儀提供的導航信息進(jìn)行精確運算處理，確定了自動(dòng)拋物時(shí)機，實(shí)現對目標位置進(jìn)行準確拋物的控制，并通過(guò)實(shí)驗驗證了設計的有效性。

　　引言

　　現代飛行器在社會(huì )各領(lǐng)域都有廣泛的應用，其中利用飛行器進(jìn)行物資的運輸投放也頗為常見(jiàn)。例如，在發(fā)生重大自然災害時(shí)，由于路面交通的損壞，將使得空中運輸成為受災區域各物資來(lái)源的唯一途徑。以往飛行員在投放物資時(shí)，往往根據經(jīng)驗通過(guò)目測來(lái)確定投放時(shí)機，但是這樣往往會(huì )給地面人員的物資拾取帶來(lái)很大的不便，尤其是在地理環(huán)境復雜的山區。GPS傳感器是一種能夠全天候、實(shí)時(shí)地提供載體位置信息的傳感器，在很多領(lǐng)域均有廣泛應用。若能利用GPS傳感器采集詳細的飛行器位置信息，并通過(guò)飛行器中央處理單元依據這些信息快速計算出拋物的準確時(shí)機，則可以有效地提高物資投放的準確性。此外，飛行器拋物系統在軍事上也有廣泛用途，如利用無(wú)人飛行器進(jìn)行投彈等。

　　本設計將GPS數字傳感器整合到小型無(wú)人飛行器上，經(jīng)ADuC7026單片機精確運算處理后，對目標位置進(jìn)行準確拋物。

　　總體方案設計及飛行拋物算法

　　總體設計
　　本文設計的飛行器拋物系統的拋物過(guò)程如圖1所示，為了能精確地將物體投擲到目標點(diǎn)，必須在飛行器距離目標點(diǎn)一定距離時(shí)便提前開(kāi)啟拋物裝置，使物體在空中以一定的初速度做自由落體運動(dòng)直至到達目標點(diǎn)?！　?/p>