另外,这个系统还是一个集教学与科研目的为一体的多功能实验台,不仅可以满足固定翼和多旋翼平时训练之用,同时兼顾无人机飞行控制及飞行力学等学科专业的研究。平台主要由实时仿真机、三维飞行视景系统、地面站系统、遥控器和飞控板组成。
其中固定翼三轴姿态控制仿真试验,飞控算法采用双闭环PID控制结合速度前馈,其外环为角度(angle)控制,角度值是由滤波与姿态解算后得到的欧拉角,有延迟且存在误差,单闭环无法实现姿态控制过程。在此基础上引入内环,内环选择角速度(rate)控制,角速度由陀螺仪直接测量得到,误差小,响应快,延迟短。
动力学建模是通过对飞行器的飞行原理和各种运动状态下的受力关系进行分析,参考牛顿-欧拉方程建立仿真模型。
模型建立好之后,可以在SIMULINK环境下进行数学仿真,我们提供了一套GUI界面,可以输入滚转、俯仰、偏航、油门等控制量,对飞机的姿态等数据以三维和曲线进行可视化显示。
而多旋翼飞控快速控制原型试验,飞控快速控制原型是将用户的SIMULINK算法模型直接生成嵌入式可执行程序,下载到实际的飞控板中,代替了传统的手动编写代码的方式,最大限度的复用了数学仿真的成果,降低了人为编写代码出错的概率。
飞控快速原型模型包括控制算法和接口模块两大部分,其中用户主要负责控制算法部分,接口部分为我们自己提供,主要包括遥控输入、传感器和姿态输入、PWM输出等模块,接口模块匹配真实的飞控板硬件。模型建好后,经过简单配置,可以一键生成代码和可执行程序。”
王海只顾自地滔滔不绝地说着,已经完全沉浸在了其中,从他的言语和表情中可以感觉到,他对这套系统十分得意,估计在这里面倾注了他不少的心血。
这时王海可能说得有些累了,端起面前的水杯灌了一口。
对于王海所说的这些内容有些太专业,李山听得也是一头雾水,有些地方还不大明白。结合自己的感悟,他总结出这个所谓的天域系统可以实施无人机远程操控,至于能够操控多远,完全取决于无人机的续航能力。另外,此系统还可以用于实际训练所用,甚至还可用于固定翼无人机的操控。
这后一点对于一些新手来说尤其重要,他们可以在系统中模拟实际无人机进行操控,这样可以最大限度地避免操控真实无人机时出现的炸机现象。
李山心中不由得有些感慨,当初自己进行训练时,用的可是真正的无人机训练的,在训练时,总是小心翼翼的,生怕出现什么问题。
顶峰大厦总部倒是也有类似的模拟训练系统,但那也是僧多粥少,每次训练不仅要预约排队,而且训练时间也仅有一个半小时而已,一般都是刚找到感觉就要下机了,总有一种意犹未尽的味道。要是当初能够用上这套系统,就能够很快提高自己的训练水平。