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《FlightGear在無人機(jī)實(shí)時飛行仿真中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、軍事通信翟彬等:FlightGear在無人機(jī)實(shí)時飛行仿真中的應(yīng)用FlightGear在無人機(jī)實(shí)時飛行仿真中的應(yīng)用翟彬,薛明旭(中國電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所,河南鄭州450007)摘要:無人機(jī)實(shí)時飛行仿真是無人機(jī)研制中不可缺少的一個過程,但是對于小型無人機(jī)來講,開發(fā)一個完整的實(shí)時飛行仿真系統(tǒng)往往花費(fèi)巨大。詳細(xì)論述基于xPCTarget的實(shí)時仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上,利用FlightGear飛行模擬器實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)的三維實(shí)時可視化顯示。該仿真系統(tǒng)開發(fā)簡單,構(gòu)造靈活,成本低,能夠使開發(fā)人員將更多的精力花費(fèi)在飛行控制算法研究上。關(guān)鍵詞:飛行仿真;無人機(jī);FlightGe
2、ar;xPCTarget中圖分類號:TP274文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1004373X(2010)13002403FlightGearAppliedtoFlightRealtimeSimulationofUAVZHAIBin,XUEMingxu(The27thResearchInstitute,ChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation,Zhengzhou450007,China)Abstract:Therealtimesimulationisanimportantprocessindevelopme
3、ntofanunmannedaerialvehicle(UAV).However,acustombuiltsimulationsystemcommonlyassociatedwithsmallUAVsarecostprohibitive.ThedesignofarealtimesimulationsystembasedonxPCTargetisdescribed.The3DvisualizationrealtimedisplayofUAVswasachievedwiththeFlgihtGearflightsimulator.Thissimulationsystemi
4、sfeasible,validandeconomic.Itcanreducedevelopmenttimeandcosts,savingmoretimeforthedesignerstofocusonthealgorithmofflightcontrol.Keywords:flightsimulation;UAV;FlightGear;xPCTarget隨著無人機(jī)被越來越多的應(yīng)用在軍事和民用領(lǐng)域態(tài)反饋到自動駕駛儀,從而實(shí)現(xiàn)完整的控制回路。里,參與無人機(jī)研制的個人和團(tuán)隊(duì)也在迅猛增加。而在無人機(jī)的研制過程中,飛行仿真是必不可少的一個環(huán)節(jié),通過飛行仿真可以對無人機(jī)的操縱性、穩(wěn)
5、定性和自動駕駛儀性能進(jìn)行有效的驗(yàn)證,也可以對操作手進(jìn)行輔[12]助訓(xùn)練,降低飛行風(fēng)險。本文提出了一種簡單有效的無人機(jī)實(shí)時仿真系統(tǒng),首先利用Simulink構(gòu)建仿真圖1無人機(jī)飛行仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,然后通過xPC實(shí)時運(yùn)行仿真模型并與自動駕駛自動駕駛儀采用真實(shí)地?zé)o人機(jī)控制器來實(shí)現(xiàn),通過儀構(gòu)成硬件在回路的實(shí)時仿真環(huán)境,最后通過開源飛行與無人機(jī)運(yùn)動模擬節(jié)點(diǎn)的交互真實(shí)地反映出無人機(jī)的模擬器軟件FlightGear進(jìn)行場景顯示?？刂茽顟B(tài)。1無人機(jī)飛行仿真框架視景顯示部分則通過流行的飛行模擬軟件FlightGear來實(shí)現(xiàn),由于采用了UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,能夠滿足大無人機(jī)飛行仿真系統(tǒng)主要由
6、無人機(jī)運(yùn)動模擬、自動規(guī)模數(shù)據(jù)傳送的實(shí)時性。駕駛儀、視景仿真顯示等部分組成,系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。2實(shí)時仿真環(huán)境在該結(jié)構(gòu)中,無人機(jī)運(yùn)動模擬通過兩部分實(shí)現(xiàn):飛行仿真系統(tǒng)中由于加入了自動駕駛儀,屬于硬件一是利用Simulink搭建的無人機(jī)六自由度仿真模型;二是利用xPC目標(biāo)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的實(shí)時仿真模型。無人機(jī)在回路仿真系統(tǒng),因此要求整個系統(tǒng)必須具備很高的實(shí)運(yùn)動模擬節(jié)點(diǎn)通過接收自動駕駛儀的控制指令,真實(shí)地時性才能保證系統(tǒng)各個節(jié)點(diǎn)的一致性,從而保證仿真系模擬無人機(jī)當(dāng)前的運(yùn)動狀態(tài),并通過串口將無人機(jī)的狀統(tǒng)的真實(shí)性。本文采用xPC目標(biāo)機(jī)來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)運(yùn)動模擬的實(shí)時性。收稿日期:201003
7、1624現(xiàn)代電子技術(shù)2010年第13期總第324期通信與信息技術(shù)2.1上位機(jī)目標(biāo)機(jī)通信NE2000,SMC91C9X,I82559,RTLANCE;TCP/IPxPCTarget是MathWorks公司提供和發(fā)行的targetbus:設(shè)置網(wǎng)卡總線類型,PCI和ISA。如果選擇一個基于RealTimeWorkshop(RTW)體系框架的附ISA選項(xiàng)則還要設(shè)置板卡地址(ISAmemory)和中斷號加產(chǎn)品,是一種用于產(chǎn)品原型開發(fā)、數(shù)據(jù)采集、測試和配(ISAIRQnumber);如果采用RS232通訊模式,則僅
