一種可變形飛行器的無人機控制系統(tǒng)設(shè)計與實驗

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，從而正確設(shè)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(shè)備的情況下，使用傳統(tǒng)RC遙控器和接收機，手動控制模型進(jìn)行飛行測試。測試目的是檢驗?zāi)Ｐ偷姆€(wěn)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(yīng)的修改和調(diào)整。
6．2．2 裝載控制設(shè)備的模型地面測試
該測試與上面的電子設(shè)備調(diào)試基本相同，差異在于此時各電子設(shè)備都布設(shè)在機艙內(nèi)。須注意以下幾點：模型重量的控制和重心的合理配置；舵機的方向調(diào)整，確保在AUTO模式下和手控狀態(tài)下舵面偏轉(zhuǎn)方向一致；電子設(shè)備的絕緣保護(hù)；抗干擾措施。Xbee Modem與RC接收機應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電調(diào)，它們之間的距離也應(yīng)盡可能大。此外，接入Tiny控制板的大量導(dǎo)線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，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。為自主飛行編寫合適的飛行計劃，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確定試飛場地的經(jīng)緯坐標(biāo)；
(3)飛行模擬。各配置文件編寫完成，編譯無誤后，在地面站進(jìn)行飛行模擬。模擬無誤后，上傳至控制板。
(4)實際飛行。各項準(zhǔn)備工作完成后，到預(yù)期地點進(jìn)行實際飛行。

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(jù)收到的GPS信號，不斷調(diào)整自己的軌跡，到達(dá)L1處飛行狀態(tài)基本穩(wěn)定，飛行器副翼展開進(jìn)行定點盤旋。

當(dāng)飛行器在L2處接收到調(diào)整飛行計劃命令時，副翼收縮，快速飛行，到達(dá)L3處飛行器飛行狀態(tài)基本穩(wěn)定，副翼伸展，進(jìn)行定點盤旋。

圖18實時改變盤旋中心點實際飛行的情況達(dá)到了預(yù)期效果，實現(xiàn)了預(yù)期功能。

7 結(jié)束語
系統(tǒng)復(fù)雜度較高，所需設(shè)備也較多。但是可以自主飛行，同時實現(xiàn)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，實現(xiàn)性能最優(yōu)化。