飞行控制系统

摘要： 论文以2021全国大学生电子设计竞赛G题“植保无人机”作为设计参考目标,提出了一种基于视觉惯性里程计的微型无人机控制系统,以完成题目提出的“对指定田块进行农药喷洒”的功能。利用嵌入式控制系统,通过对视觉惯性模块、光流模块、姿态模块等传感器数据的融合处理,实现无人机在空中的姿态位置PID闭环控制。并分析各类常用传感器的性能和适用性,对赛题所用视觉传感器方案进行试析。最终针对视觉惯性模块的普遍尺度误差,提出一种在线校正算法,进一步提高位姿控制精度。

摘要： 执行机构是完成飞行控制指令的核心部件,对飞行任务的成败起着举足轻重的作用。现有的研究工作,一方面是在简化执行机构的情况下,设计飞行控制算法;另一方面是在给定性能指标的情况下,设计执行机构,对执行机构与飞行控制系统的耦合关系,考虑不足。针对上述情况,选取能量特性和平稳特性为指标,研究执行机构对飞行控制系统的影响,首先建立两种典型执行机构(液压作动器和电动静液作动器)的模型,接着将其嵌入至飞行控制系统,并设计仿真工况进行分析与验证。结果表明,相比于液压作动器,电动静液作动器在能量特性方面,具有显著的优势,但是在动态特性方面,存在一定的差距。

摘要： 某民用直升机在试飞过程中,经常由于总距杆手柄杆释放按钮两路开关信号输出不一致导致报故和舵机锁定,严重影响试飞进度和操作品质。本文梳理了报故逻辑并针对该按钮开关信号采集电路进行了改良设计,可以有效降低该按钮引发的报故频率。

摘要： 飞行器需要高可靠的飞行控制系统软件(飞控)来控制其运行.在传统开发模式下,先由人工将领域知识描述为自然语言形式的模型,再根据模型手动编写代码,然后使用软件测试技术来排除软件错误,这种模式由于人工易出错、自然语言存在二义性、测试技术的不完备性,导致难以构建出高可靠的飞控软件.基于形式验证技术的新型软件开发方法可从多方面提高飞控系统的可靠性.使用Coq定理证明器对全权提出的多旋翼飞控推进子系统进行了完整的形式验证,生成了一个可用的高可靠函数式软件库.主要工作有:首先将领域知识整理为具有层次结构以适合进行形式验证的文档,分离了基本函数和复合函数,并提出最简形式函数概念;再根据该文档进行形式化描述,定义常量、变量、基本函数、复合函数、最简形式函数和公理等;其次对各类导出函数的推导正确性建立为引理并予以证明;再次对多旋翼最长悬停时间等实际问题给出了求解算法;最后利用Coq程序抽取功能生成了OCaml语言的函数式软件库.后续将对飞控更多子系统进行基于形式验证的开发,并最终建立完整的经形式化验证的高可靠飞控系统.

摘要： 直升机的振动是由于旋翼本身的特性而与直升机长期共存的固有问题。通常来说,直升机的振动可以分为周期激励和随机激励,而随机激励常会随反馈信号进入飞控系统的反馈控制回路,存在加剧全机异常振动的风险,给飞控系统的设计带来了困难。针对上述问题,利用实际试飞数据,结合一种基于无限冲击响应(IIR)滤波器的滤波算法,对异常输入激励的抑制效果进行了仿真。随后,针对直升机飞行状态(挂载、重量、重心)不同造成的频率点偏差问题,设计了一种高带宽多频率点的陷波带阻滤波器,给出了理论分析,并通过试飞数据的仿真验证了滤波效果。

摘要： 本文介绍了直升机飞行控制系统作动器发展概况和趋势。直升机飞行控制系统作动器已经从机械操纵系统的液压助力器,向着电传飞控系统的电液作动器全面过渡,未来将发展为光传飞控系统的光信号作动器。

摘要： 直升机飞行控制系统是安全性关键系统之一,目前已高度发展且复杂程度大幅增加,与其相关的安全性问题也日益突出,在民用型号的适航取证工作中至关重要。本文对运输类直升机飞控系统在型号合格过程中的审定基础及相关符合性验证过程进行初步的分析与研究,简述国内某型号直升机的取证经验。

摘要： 本文以APM、PixHawk等开源飞控板为参考,重新设计开发了更高性能的复合式无人机飞行控制系统。在硬件方面,采用以Cortex-M4为内核的STM32F407高性能芯片作为主芯片,以升级APM的8位双处理器芯片,把MPU6050、MS5611、HMC5883L等芯片集成化为一体,并将PCA9685芯片引入飞控系统,使飞控同时能输出10路PWM波,提高飞控的驱动能力。采用双陀螺仪结构,增加飞控的可靠性。在软件方面,对各传感器底层驱动进行重新封装,使代码更加便于维护升级,并将此飞控系统应用于复合式无人机的控制。该飞控系统具有性能强、可靠性高、经济性好等优点。

摘要： 飞控系统中的各类传感器对飞机稳定与操纵起着至关重要的影响,是飞机的重要安全机载设备之一。传统冗余方法具有“安全性高,经济性低”的特点,通过多余度设计来提升系统的安全性给飞机的重量与结构设计、系统综合集成、维修与检测成本都带来了一定的难题。针对民用飞机飞控系统中各类传感器故障,介绍了典型机载飞控传感器的故障模式,以及对故障容错的设计考虑;阐述了近年来基于模型方法和基于信息方法在相关领域内的研究与应用情况;分析了传感器故障诊断当前面临的挑战和未来发展方向,阐明了先进故障诊断方法在飞控系统中应用的巨大潜力。

摘要： 为改善传统自由飞行模式与集中管制模式的运行效能,本文提出一种用于民航空管系统的半自由飞行模式,并在该模式下研究多机协同航路规划问题。首先介绍半自由飞行空中交通管制系统的工作模式,然后设计了半自由飞行空中交通管制系统中最重要的多机协同航路规划方法。该方法基于实时动态网格和协同动态规划算法,在满足所有安全约束的前提下,实时规划飞行中或即将起飞飞机的航路,能够解决多架飞机的航路规划问题。最后,通过数值仿真验证了半自由飞行模式和协同航路规划方法的正确性和实用性。

摘要： 重点介绍了飞行仿真技术在系统研制过程中不同阶段的应用以及3种典型飞行仿真设备与系统的功能、组成与作用.这3种典型的飞行仿真设备包括全数字仿真系统、工程模拟器、铁鸟人机组合试验环境,贯穿整个飞行控制系统设计生命周期,涵盖了数字仿真、半物理仿真、人在回路的仿真等多个层面,是飞行控制系统设计与验证的重要工具.

摘要： 根据结构功能一体化的设计思想,针对传统飞行控制系统中的作动轴和位移传感器等执行部件,提出了一种利用磁场检测绝对位移的新方法,实现了作动轴结构件与传感器的集成设计,实现了非接触检测,具有体积小、重量轻、量程大、成本低的优点.介绍了对作动轴结构的改造,讨论了改造后的作动轴对磁场分布的影响并以此推导了位移检测的原理,并进行了位移准确性试验.

摘要： 目前,农业航空植保飞行航线精度不高,直接影响了无人机在农业植保方面的应用和推广.植保无人机飞行控制系统结合北斗卫星导航系统,虽然可以解决植保无人机自主航线飞行的现状,但由于飞行航线误差较大仍不能满足精准施药的要求,以致抗干扰性强并且定位精度高的导航系统运用在无人植保机上的需求越来越迫切.rn 本文基于RTK技术结合北斗卫星导航系统优化了植保无人机飞控系统,大幅度提高了航线飞行精度,满足了精确施药和安全施药的要求.基于BDS-RTK的无人直升机飞行控制系统在功能模块上主要包括传感器、控制器和执行机构3部分。其中:传感器模块用于测量飞机的飞行状态信息;控制器通过比对飞行状态和指令状态，由控制算法解算出所需的控制指令，并控制执行机构驭动飞机按指令飞行;执行机构为PWM信号驭动舵机包括三个斜盘舵机、一个油门舵机和一个尾舵机，其将控制指令由电信号转换为舵机的转动角度，通过舵机转动带动飞机的舵而偏转产生控制作用。

摘要： 针对飞控频响分析试验设计了多通道频响测试系统.该系统控制程序通过GPIB接口控制频响分析仪完成频响扫频分析,能够实现铁鸟试验台和机上地面动态扫频试验的频率响应特性检测,得到频率的幅值增益、相位增益的图形曲线,完成飞机动态品质分析.系统频率精度达0.01％,相位精度0.1°.

摘要： 针对飞控频响分析试验设计了多通道频响测试系统.该系统控制程序通过GPIB接口控制频响分析仪完成频响扫频分析,能够实现铁鸟试验台和机上地面动态扫频试验的频率响应特性检测,得到频率的幅值增益、相位增益的图形曲线,完成飞机动态品质分析.系统频率精度达0.01％,相位精度0.1°.

摘要： 针对飞控频响分析试验设计了多通道频响测试系统.该系统控制程序通过GPIB接口控制频响分析仪完成频响扫频分析,能够实现铁鸟试验台和机上地面动态扫频试验的频率响应特性检测,得到频率的幅值增益、相位增益的图形曲线,完成飞机动态品质分析.系统频率精度达0.01％,相位精度0.1°.

摘要： 针对飞控频响分析试验设计了多通道频响测试系统.该系统控制程序通过GPIB接口控制频响分析仪完成频响扫频分析,能够实现铁鸟试验台和机上地面动态扫频试验的频率响应特性检测,得到频率的幅值增益、相位增益的图形曲线,完成飞机动态品质分析.系统频率精度达0.01％,相位精度0.1°.

摘要： 依据飞行试验测试任务的需求,使用通用采集器MPX770数据采集器搭建飞控系统数字总线测试系统,并通过对飞控系统非标总线(数字总线)的接口特性和数据传输形式详细分析,提出一种降帧处理高速总线数据的策略,将飞控系统的高速总线数据经格式转换以间隔数据帧发送方式降低发送速率使之与MPX770-0460现有测试设备匹配,研制开发了飞控调节器,并且将其纳入主测试系统,在铁鸟试验台实现飞控测试接口与采集器之间的交联试验.试验结果满足数据实时遥测和飞行事后分析两方面需求,保障试飞项目顺利进行.

摘要： 依据飞行试验测试任务的需求,使用通用采集器MPX770数据采集器搭建飞控系统数字总线测试系统,并通过对飞控系统非标总线(数字总线)的接口特性和数据传输形式详细分析,提出一种降帧处理高速总线数据的策略,将飞控系统的高速总线数据经格式转换以间隔数据帧发送方式降低发送速率使之与MPX770-0460现有测试设备匹配,研制开发了飞控调节器,并且将其纳入主测试系统,在铁鸟试验台实现飞控测试接口与采集器之间的交联试验.试验结果满足数据实时遥测和飞行事后分析两方面需求,保障试飞项目顺利进行.

摘要： 依据飞行试验测试任务的需求,使用通用采集器MPX770数据采集器搭建飞控系统数字总线测试系统,并通过对飞控系统非标总线(数字总线)的接口特性和数据传输形式详细分析,提出一种降帧处理高速总线数据的策略,将飞控系统的高速总线数据经格式转换以间隔数据帧发送方式降低发送速率使之与MPX770-0460现有测试设备匹配,研制开发了飞控调节器,并且将其纳入主测试系统,在铁鸟试验台实现飞控测试接口与采集器之间的交联试验.试验结果满足数据实时遥测和飞行事后分析两方面需求,保障试飞项目顺利进行.

摘要： 控制飞行器的空气动力学装置的控制方法(1)，该飞行器具有机械地解耦的飞行控制件以使得飞行器能由至少两位飞行员驾驶，飞行器具有至少两个控制构件(22、23)，用于由至少两位飞行员的相应各自操作并各自产生控制信号，用以致使空气动力学装置相对于入射空气流运动，该方法包括称为“操作”逻辑(2)的驾驶逻辑，操作逻辑包括双操作模式(3)，每个控制构件均能控制空气动力学装置(20)。该方法的双操作模式中“经启用”构件(22)在空气动力学装置的全行程幅度上具有排他性控制，而“经停用”构件(23)则暂时在空气动力学装置上不起作用。一种执行上述方法以控制飞行器的空气动力学装置的控制系统(40)。一种设有控制系统的飞行器。

摘要： 本发明提供一种飞行器热控制系统及操作飞行器热控制系统的方法。该飞行器热控制系统（10）包括包含内部回路（14）、蒸发器（16）和冷凝器（18）的热控制单元（12），蒸发器（16）和冷凝器（18）被设置在内部回路（14）中。飞行器热控制系统（10）进一步包括与热控制单元（12）的蒸发器（16）热耦接的冷却回路（26）和与热控制单元（12）的冷凝器（18）热耦接的加热回路（28）。

摘要： 控制飞行器的空气动力学装置的控制方法(1)，该飞行器具有机械地解耦的飞行控制件以使得飞行器能由至少两位飞行员驾驶，飞行器具有至少两个控制构件(22、23)，用于由至少两位飞行员的相应各自操作并各自产生控制信号，用以致使空气动力学装置相对于入射空气流运动，该方法包括称为“操作”逻辑(2)的驾驶逻辑，操作逻辑包括双操作模式(3)，每个控制构件均能控制空气动力学装置(20)。该方法的双操作模式中“经启用”构件(22)在空气动力学装置的全行程幅度上具有排他性控制，而“经停用”构件(23)则暂时在空气动力学装置上不起作用。一种执行上述方法以控制飞行器的空气动力学装置的控制系统(40)。一种设有控制系统的飞行器。

摘要： 本发明公开了一种飞行器、降落伞控制系统以及飞行器控制系统，飞行器包括降落伞控制系统以及飞行器控制系统，降落伞控制系统和飞行器控制系统两者之间通过第一通讯模块和第二通讯模块无线连接，进行信号的传输，在飞行器发生故障而坠落时，飞行器控制系统中的第二控制模块会生成开伞指令并发送至降落伞控制系统的第一控制模块，然后降落伞控制系统的第一控制模块，会根据收到的开伞指令控制降落伞喷射装置，喷射降落伞。通过实施本发明实施例一方面不存在误触的情况准确性更高，另一方面通过飞行器控制系统直接传输开伞指令，响应速度更快，缩短了失控判断时间。

摘要： 本发明提供一种飞行器热控制系统及操作飞行器热控制系统的方法。该飞行器热控制系统（10）包括包含内部回路（14）、蒸发器（16）和冷凝器（18）的热控制单元（12），蒸发器（16）和冷凝器（18）被设置在内部回路（14）中。飞行器热控制系统（10）进一步包括与热控制单元（12）的蒸发器（16）热耦接的冷却回路（26）和与热控制单元（12）的冷凝器（18）热耦接的加热回路（28）。

摘要： 本发明公开了一种无人飞行器姿态控制系统、飞行控制系统及姿态控制方法。无人飞行器姿态控制系统，用于控制无人飞行器的俯仰、偏航和滚转，包括：主控系统、舵系统、反馈系统；所述舵系统共有至少三个舵机，所述至少三个舵机集中地设置在无人飞行器尾部，所述至少三个舵机中各舵机的舵片旋转轴设计为以相交于无人飞行器尾部中轴线的方式布置且任意相邻两个舵片旋转轴之间的夹角相等，所述舵系统中各舵机的舵片驱动控制电路分别与主控系统信号连接，所述舵系统中各舵机的舵片受主控系统发出的相应姿态控制指令控制协同地转动而使无人飞行器实现姿态控制所需的俯仰、偏航和滚转运动；所述舵系统还包含舵机定位模块。

摘要： 用于飞行器的飞行控制系统包括经电子或光电总线系统与多个总线节点连接的飞行控制计算机系统，多个总线节点各自配置为执行基于经总线系统从飞行控制计算机系统接收的命令消息控制相关联飞行器装置以及经总线系统将信息消息发送至飞行控制计算机系统中的至少一个。根据本发明一个方面，电子或光电总线系统是包括多个独立总线子系统的冗余电子或光电总线系统，每个总线节点配置为经多个独立总线子系统中的两个不同子系统与飞行控制计算机系统通信，每个总线节点还配置为基于相关联预定总线通信协议经相应两个不同总线子系统中的第一总线子系统并基于相关联预定总线通信协议经相应两个不同总线子系统中的第二总线子系统与飞行控制计算机系统通信。

摘要： 本申请涉及一种飞行控制方法、飞行控制单元及飞行控制系统。该方法包括：在自动飞行模式下，接收飞行指令单元的飞行控制指令；根据所述飞行控制指令进行计算，得到计算结果；在根据所述计算结果判断出满足第一预设条件时，拒绝执行所述飞行控制指令。本申请提供的方案，能够避免飞行器执行错误的飞行控制指令，提升飞行器的飞行安全性。

摘要： 一种飞行控制方法、控制装置、无人飞行器、飞行控制系统及存储介质，所述方法包括：获取时间序列信息，所述时间序列信息用于同步所述控制装置的时钟信号(S101)；根据所述时间序列信息，同步所述控制装置的时钟信号(S102)；根据同步后的所述控制装置的时钟信号以及所述控制装置上预存的程序，控制所述无人飞行器在指定时间执行指定飞行动作；所述预存的程序用于指示所述指定飞行动作和/或所述指定飞行动作的执行时间(S103)。实现了利用预存的程序对无人飞行器进行飞行控制。

摘要： 提供了一种飞行控制系统、载体的控制系统、飞行器及载体。该飞行控制系统(1200)包括：传感器(1220)；控制器(1210)，与传感器(1200)通信连接，用于从传感器(1220)接收姿态信息，并根据姿态信息控制飞行器的飞行，控制器(1210)还用于在确定飞行模式为正立飞行模式时，采用第一正立控制模式控制飞行器的载体的运动，在确定飞行模式为倒立飞行模式时，采用第一倒立控制模式控制载体的运动。根据相同的控制指令，控制器(1210)采用第一正立控制模式控制载体的运动状态的变化方式不同于控制器(1210)采用第一倒立控制模式控制载体的运动状态的变化方式，提升了用户的体验。