基于FlightGear的无人机多功能图形化组态编程飞行控制系统

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基于FlightGear的无人机多功能图形化组态编程飞行控制系统

•  工业级多功能可编程飞行控制系统
•  专业的图形化控制律设计软件
•  灵活强大的工程应用开发平台
•  DSP处理器及高精度传感器
•  自定义高速遥测数据采集
•  嵌入式半物理仿真系统
•  丰富的用户设备接口
•  适用于固定翼、旋翼机、特殊飞行器、车船艇、机器人、云台等

一、概 述
CCA42多功能图形化组态编程飞行控制系统，集成了无人机飞行及任务控制、飞行数据高速采集、控制系统组态建模设计和基于FlightGear的半物理仿真等四大功能，非常适合专业用户根据个性化需求进行工程开发和应用扩展。
用户根据控制对象的特性、控制要求和控制目的，使用控制律组态建模软件按需选择功能模块，用鼠标将需要相互关联的功能模块用连线连接，就构成了结构和流程直观清晰的系统应用程序。用户能够快速方便地从理论设计直接进入到实现开发阶段，高效率地完成控制系统的组态建模、系统辨识、动态仿真以及实时系统运行。
飞行控制律设计软件拥有丰富的通用和专用功能模块资源、灵活强大的组态编辑功能、算法逻辑校验、在线调试运行和嵌入式半物理仿真系统，兼容多种通信协议、支持多种硬件设备。用户不需要书写任何程序代码，就能够完成飞行器所需的各种复杂功能的工程控制算法设计、调试和仿真。

二、硬件组成
•  三轴角速率陀螺、三轴加速度计、三轴磁力计
•  双嘴空速传感器、气压高度计
•  10Hz GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo四系统卫星接收机
•  DSP数字信号处理器 、CPLD、24 位A/D转换器
•  16通道CAN Aerospace 设备扩展总线
•  双电源宽电压冗余供电系统
•  18通道PPM 控制信号输入
•  18通道舵机输出
•  2通道电压监测
•  2通道转速监测
•  8G外置USB高速飞行数据记录器

三、特色功能
•  控制律图形化组态建模技术，快速构建功能强大的飞行控制系统。
•  固定翼、旋翼双模式高精度动态三维姿态解算。
•  提供100多项精密测量数据，各项数据传输速率可分别定义，最高速率100Hz。
•  AHRS和GPS-INS惯性组合导航算法。
•  优异的宽频耐震特性，可用于各种严酷的使用环境。
•  齐格勒—尼科尔斯阶跃和频率响应两种PID控制器参数整定器。
•  JSBSim飞行动力学模型和FlightGear飞行模拟器组成的半物理仿真系统。
•  CAN Aerospace协议设备扩展总线 ，可接入各种用户设备和传感器等。
•  军品安全保密规范设计，内部程序和航行数据只能写入不能读取和导出。
•  方便灵活的航行控制方式，随时随地可从任意航线的任意航点开始飞行。
•  多种飞行模式：智能压线飞行模式、航点驻留飞行模式、指点驻留飞行模式等。
•  飞行计划由多条航线组成，最多100条航线，支持KML航线文件导入。
•  每条航线可设置1000个航点，每个航点可定义23项参数和18项任务操作。
•  多边形扫描航线，可定义航线扫描方向、航线间隔、界外余量、转弯方向等。
•  5种在线地图：Google路线图、混合图、卫星图、地形图、Open Street开放街图，具备高速缓存可离线使用。
•  自定义仪表显示方式，自定义操作按钮和交互窗口。
•  视频叠加、基站GPS 、飞行历史回放、飞机失踪位置搜寻等。
•  多功能专业飞行数据分析软件。
•  飞行控制软件界面自定义LOGO。

四、技术指标
物理参数
尺寸：115*65*23 mm
重量：120 g
电气参数
电压：DC 4V~18V
电流：220mA@6V
功耗：1.32W
系统精度
姿态：俯仰 0.1°/±90°、滚转 0.1°/±180°、航向 0.3°/±180°
定位：2.5m（绝对精度）、2.0cm（RTK）
测量范围
角速度：±300°/s
加速度：±2g / ±8g 双范围
气压高度：-1000m~11000m
空速：0~300km/hr、0~500km/hr 可选
GPS接收机
型号：Ublox MAX-M8Q
星系：GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo
刷新速率：10Hz
使用环境
使用温度：-25°C~+70°C
输入 / 输出
PWM输出： 6  通道
PPM 输出：12 通道
PPM 输入：18 通道
功能接口
Sin   输入：1 路（18通道）
Sout 输出：1 路（12通道）
CAN 总线：1 路（16通道 Aerospace 协议）
RS232-1：PC通信/数传电台
RS232-2：飞行数据记录器/仿真
电压监测：2 路（0~30V）
转速监测：2 路
航线 / 航点
航线：100 条（支持多边形扫描航线, KML航线）
航点：1000 个/每条航线
定义：23 项参数 / 18 个任务动作
在线地图
Google：路线图、混合图、卫星图、地形图
Open Street：开放街图
飞行数据记录器
容量/接口：8G/USB/高速/外置

五、飞行控制律组态建模软件 CCA Constructor
用户根据控制对象的特性、控制要求和控制目的，使用控制律组态建模软件按需选择功能模块，用鼠标将需要相互关联的功能模块用连线连接，就构成了结构和流程直观清晰的系统应用程序。用户能够快速方便地从理论设计直接进入到实现开发阶段，高效率地完成控制系统的组态建模、系统辨识、动态仿真以及实时系统运行。
飞行控制律设计软件拥有丰富的通用和专用功能模块资源、灵活强大的组态编辑功能、算法逻辑校验、在线调试运行和嵌入式半物理仿真系统，兼容多种通信协议、支持多种硬件设备。用户不需要书写任何程序代码，就能够完成飞行器所需的各种复杂功能的工程控制算法设计、调试和仿真。

A. 菜单栏、B. 快捷图标按钮、C. 工程窗口、D. 对象属性窗口、E. 遥测数据窗口、F. 组态建模编辑区、G. 功能模块窗口、H. 内部信息窗口、M. 调试信息窗口、J. 命令输入窗口、K. 系统状态窗口、L. 数据传送状态栏。

用于控制律组态建模的功能模块：


完整的固定翼飞行控制律方案：



















六、飞行控制软件 CCA ControlCCA42飞行控制系统的地面飞行控制软件支持多种地图格式和在线地图，能够规划各种复杂的任务航线，可以个性化设置控制和显示方式、自定义添加控制按钮和交互窗口、方便灵活 的实时航行控制、视频画面叠加功能、以及飞行历史回放、飞机失踪位置搜寻等功能。具有适应性广、通用性强、扩展性高、兼容性好的使用特点，系统硬件和控制软件可以一机多用，能够满足无人机种类和应用的多样化要求。



航点参数设置









七、FlightGear仿真飞行操作























权限不够今天不能发了


待续...........

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