可变翼无人机姿态及飞控系统研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究的背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.1 无人机国外研究现状 | 第10页 |
| 1.2.2 变后掠翼技术国外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.3 无人机国内研究现状 | 第12页 |
| 1.2.4 变后掠翼技术国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 研究内容及论文结构 | 第13-15页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第13页 |
| 1.3.2 论文结构 | 第13-15页 |
| 第2章 捷联惯导系统的基本理论 | 第15-22页 |
| 2.1 捷联惯导系统的原理 | 第15页 |
| 2.1.1 捷联惯导系统的概述 | 第15页 |
| 2.1.2 捷联惯导系统的原理 | 第15页 |
| 2.2 捷联惯导系统的坐标系 | 第15-21页 |
| 2.2.1 坐标系的概述 | 第15-16页 |
| 2.2.2 坐标系的类别 | 第16-17页 |
| 2.2.1.1 地心惯性坐标系 | 第16页 |
| 2.2.1.2 本地NED坐标系 | 第16页 |
| 2.2.1.3 载体坐标系 | 第16-17页 |
| 2.2.1.4 速度坐标系 | 第17页 |
| 2.2.3 旋转矩阵及姿态角 | 第17-21页 |
| 2.2.3.1 旋转矩阵及姿态角定义 | 第17-20页 |
| 2.2.3.2 姿态角的确定 | 第20-21页 |
| 2.3 本章小结 | 第21-22页 |
| 第3章 捷联惯导系统的姿态解算 | 第22-33页 |
| 3.1 欧拉角法 | 第22-23页 |
| 3.1.1 欧拉角的定义 | 第22页 |
| 3.1.2 欧拉角法 | 第22-23页 |
| 3.1.2.1 欧拉角微分方程 | 第23页 |
| 3.2 方向余弦法 | 第23-26页 |
| 3.2.1 方向余弦的定义 | 第23-24页 |
| 3.2.2 方向余弦法 | 第24-26页 |
| 3.2.2.1 方向余弦矩阵微分方程 | 第25-26页 |
| 3.3 四元数法 | 第26-29页 |
| 3.3.1 四元数的定义 | 第26页 |
| 3.3.2 四元数法 | 第26-29页 |
| 3.3.3 四元数的微分方程 | 第29页 |
| 3.4 基于四元数法的姿态解算 | 第29-31页 |
| 3.5 本章小结 | 第31-33页 |
| 第4章 飞控系统的硬件设计 | 第33-45页 |
| 4.1 飞行平台的选择 | 第33-34页 |
| 4.2 飞行控制系统总框架 | 第34-35页 |
| 4.3 STM32模块设计 | 第35-44页 |
| 4.3.1 微控制器选型 | 第35-36页 |
| 4.3.2 主控制器硬件设计 | 第36页 |
| 4.3.3 串口通讯电路设计 | 第36-37页 |
| 4.3.4 高度传感器模块设计 | 第37-38页 |
| 4.3.5 惯性传感器模块设计 | 第38-41页 |
| 4.3.5.1 惯性传感器选型 | 第38页 |
| 4.3.5.2 惯性传感器MPU6050简介 | 第38-40页 |
| 4.3.5.3 惯性传感器HMC5883L简介 | 第40-41页 |
| 4.3.6 伺服驱动系统 | 第41-42页 |
| 4.3.7 数据显示模块设计 | 第42-44页 |
| 4.3.7.1 TFT-LCD简介 | 第42-44页 |
| 4.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第5章 飞控系统的软件设计 | 第45-59页 |
| 5.1 软件开发环境 | 第45页 |
| 5.2 I~2C总线协议 | 第45-47页 |
| 5.3 传感器模块数据的采集 | 第47-53页 |
| 5.3.1 MPU6050的数据采集 | 第47-49页 |
| 5.3.2 HMC5883L的数据采集 | 第49-50页 |
| 5.3.3 气压高度计的数据采集 | 第50-53页 |
| 5.3.3.1 气压与高度的换算 | 第50-51页 |
| 5.3.3.2 BMP180的数据采集 | 第51-53页 |
| 5.4 驱动系统的软件设计 | 第53-55页 |
| 5.4.1 PWM信号输出 | 第53-54页 |
| 5.4.2 PWM信号的控制 | 第54-55页 |
| 5.5 数据显示模块的软件设计 | 第55-58页 |
| 5.5.1 TFT-LCD显示模块接口功能简介 | 第55页 |
| 5.5.2 FSMC简介 | 第55-56页 |
| 5.5.3 TFT-LCD的数据采集 | 第56-58页 |
| 5.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 第6章 组合导航测姿 | 第59-69页 |
| 6.1 概述 | 第59页 |
| 6.2 多传感器组合导航测姿方案的基本原理 | 第59-60页 |
| 6.3 累积误差的获取 | 第60-62页 |
| 6.3.1 叉积的概念 | 第60-61页 |
| 6.3.2 叉积在三维空间中的应用 | 第61页 |
| 6.3.3 利用叉积获取累积误差值 | 第61-62页 |
| 6.4 多传感器组合测姿 | 第62-66页 |
| 6.4.1 比例-积分控制概述 | 第63-64页 |
| 6.4.2 组合测姿的姿态角获取 | 第64-66页 |
| 6.5 实测数据对比分析 | 第66-68页 |
| 6.5.1 数据测试平台简介 | 第66页 |
| 6.5.2 实测数据分析 | 第66-68页 |
| 6.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第7章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 7.1 总结 | 第69页 |
| 7.2 展望 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 附录 | 第74-76页 |
