一種可變形飛行器的無(wú)人機控制系統設計與實(shí)驗

各通道信號都需使用Real time plotter和Message工具確定信號范圍和中點(diǎn)，從而正確設置各通道的控制量及輸入方向。
6．2 飛行試驗
6．2．1 模型測試
在不裝備自主飛行電子設備的情況下，使用傳統RC遙控器和接收機，手動(dòng)控制模型進(jìn)行飛行測試。測試目的是檢驗模型的穩定性和操控性，估計模型能否進(jìn)行自主飛行，并進(jìn)行相應的修改和調整。
6．2．2 裝載控制設備的模型地面測試
該測試與上面的電子設備調試基本相同，差異在于此時(shí)各電子設備都布設在機艙內。須注意以下幾點(diǎn)：模型重量的控制和重心的合理配置；舵機的方向調整，確保在A(yíng)UTO模式下和手控狀態(tài)下舵面偏轉方向一致；電子設備的絕緣保護；抗干擾措施。Xbee Modem與RC接收機應盡量遠離電調，它們之間的距離也應盡可能大。此外，接入Tiny控制板的大量導線(xiàn)要用小磁珠扎在末端，以減小電磁干擾。
6．2．3 自主飛行測試
在自主飛行試驗之前，除了要進(jìn)行上述各項測試工作，還必須完成飛行相關(guān)配置和飛行計劃的編寫(xiě)，編譯和軟件模擬等工作。
(1)飛行相關(guān)配置。這包括電機、舵機、GPS、Xbee modem、RC遙控等配置；
(2)飛行計劃編寫(xiě)。為自主飛行編寫(xiě)合適的飛行計劃，包括初始位置、飛行航跡和飛行高度等。注意要事先用手持GPS確定試飛場(chǎng)地的經(jīng)緯坐標；
(3)飛行模擬。各配置文件編寫(xiě)完成，編譯無(wú)誤后，在地面站進(jìn)行飛行模擬。模擬無(wú)誤后，上傳至控制板。
(4)實(shí)際飛行。各項準備工作完成后，到預期地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際飛行。

飛行器從home出發(fā)，繞以S1為中心的圓飛行。在從home到L1這階段，飛行器副翼收縮，快速飛行，在飛行中根據收到的GPS信號，不斷調整自己的軌跡，到達L1處飛行狀態(tài)基本穩定，飛行器副翼展開(kāi)進(jìn)行定點(diǎn)盤(pán)旋。

當飛行器在L2處接收到調整飛行計劃命令時(shí)，副翼收縮，快速飛行，到達L3處飛行器飛行狀態(tài)基本穩定，副翼伸展，進(jìn)行定點(diǎn)盤(pán)旋。

圖18實(shí)時(shí)改變盤(pán)旋中心點(diǎn)實(shí)際飛行的情況達到了預期效果，實(shí)現了預期功能。

7 結束語(yǔ)
系統復雜度較高，所需設備也較多。但是可以自主飛行，同時(shí)實(shí)現航跡和姿態(tài)控制。機載輔助電路將信號發(fā)回地面后，完全可以使用獨立編制的控制算法進(jìn)行控制，而信號處理則由軟件完成。由于地面平臺速度很快，信號延遲不會(huì )有太大影響。針對變形飛行器模型，可以充分利用其可變形的特點(diǎn)，實(shí)現性能最優(yōu)化。