小型无人机飞控系统硬件及航姿参考系统的设计与实现
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4页 |
| 1 绪论 | 第7-14页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-13页 |
| 1.2.1 小型无人机系统介绍 | 第8页 |
| 1.2.2 小型无人机研究现状 | 第8-10页 |
| 1.2.3 飞行控制系统 | 第10-13页 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 | 第13-14页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第13页 |
| 1.3.2 论文结构安排 | 第13-14页 |
| 2 飞行控制系统硬件设计 | 第14-33页 |
| 2.1 飞行控制系统总体设计方案 | 第14-18页 |
| 2.1.1 机载飞控硬件系统 | 第15-16页 |
| 2.1.2 机载飞控软件系统 | 第16-18页 |
| 2.2 飞行控制系统硬件设计 | 第18-26页 |
| 2.2.1 嵌入式飞控计算机 | 第18-20页 |
| 2.2.2 传感器数据采集 | 第20-23页 |
| 2.2.3 GPS模块 | 第23-24页 |
| 2.2.4 遥控解码模块 | 第24页 |
| 2.2.5 舵机驱动模块 | 第24-25页 |
| 2.2.6 无线通信模块 | 第25页 |
| 2.2.7 存储模块 | 第25-26页 |
| 2.3 主要模块驱动程序设计 | 第26-33页 |
| 2.3.1 主控驱动程序 | 第26-27页 |
| 2.3.2 传感器驱动程序 | 第27-29页 |
| 2.3.3 GPS驱动程序 | 第29-31页 |
| 2.3.4 存储器驱动程序 | 第31-33页 |
| 3 航姿参考系统设计 | 第33-50页 |
| 3.1 无人机的姿态表示 | 第33-35页 |
| 3.1.1 坐标系的定义 | 第33-34页 |
| 3.1.2 姿态角的定义 | 第34-35页 |
| 3.2 方向余弦矩阵 | 第35-39页 |
| 3.2.1 方向余弦矩阵的物理意义 | 第35-36页 |
| 3.2.2 方向余弦矩阵的建立 | 第36-38页 |
| 3.2.3 姿态矩阵与姿态角 | 第38-39页 |
| 3.3 姿态角的求解 | 第39-44页 |
| 3.3.1 常用的姿态角求解算法 | 第39-41页 |
| 3.3.2 方向余弦矩阵法 | 第41-43页 |
| 3.3.3 姿态矩阵的单位正交化 | 第43-44页 |
| 3.4 多传感器的数据融合 | 第44-50页 |
| 3.4.1 姿态解算的偏差问题 | 第44-47页 |
| 3.4.2 姿态偏差的校正 | 第47-50页 |
| 4 飞行控制系统测试 | 第50-57页 |
| 4.1 主要功能模块的测试 | 第50-53页 |
| 4.1.1 传感器模块测试 | 第50页 |
| 4.1.2 GPS模块测试 | 第50-52页 |
| 4.1.3 PWM输入/输出模块测试 | 第52-53页 |
| 4.2 航姿参考系统的测试 | 第53-54页 |
| 4.3 无人机整机测试 | 第54-57页 |
| 5 总结与展望 | 第57-59页 |
| 5.1 本文主要研究工作 | 第57页 |
| 5.2 展望 | 第57-59页 |
| 致谢 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-63页 |
| 附录 | 第63页 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及专利 | 第63页 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 | 第63页 |
