【正文】 謹(jǐn)以此文獻給深愛我的父母，衷心感謝他們二十多年的犧牲和付出的艱辛！感謝學(xué)校給我這樣一個學(xué)習(xí)鍛煉的平臺和機會，使我在大學(xué)的最后一段時間收獲了四年來無法收獲的東西，學(xué)到了更多實質(zhì)性的知識和本領(lǐng)。感謝和我一起做畢設(shè)的沈佩珺、朱彥菘同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)和工作中，我們一直互相鼓勵互相幫助，在此祝愿他們在今后的學(xué)習(xí)和工作過程中一帆風(fēng)順。盛老師一絲不茍的工作作風(fēng)和精湛的技術(shù)給我留下了很深的印象，也是我今后學(xué)習(xí)的榜樣。通過這段時間的相處，王老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度，淵博的學(xué)識，寬厚謙遜的品格，對待科研認(rèn)真負責(zé)的精神和忘我的工作作風(fēng)都是我學(xué)習(xí)的典范，他用實際行動激發(fā)了我對研究工作的興趣，讓我體會到了大學(xué)四年所學(xué)的理論知識在工程實踐中的用途，提高了我的工程實踐能力，使我對以后研究生的工作和學(xué)習(xí)建立了信心。 參 考 文 獻[1] Jonghyuk Kim, Lee Ling Ong, E Nettleton. Decentralized approach to unmanned arerial vehicle navigation: without the use of the global positioning system and preloaded maps[J]. Proc. Instn Mech. Engrs Vol. 218 Part G: Engineering 2004: 4～11.[2] 李炳榮，曲長文，平殿發(fā). 無人機在戰(zhàn)爭中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 國際航空，2006，2：24～26.[3] 劉磊. 某型直升機半物理仿真系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 航空電子技術(shù)，2006，3：34～36.[4] 劉亮亮，胡延霖，易牧. 無人機半實物仿真系統(tǒng)研究. 兵工自動化，2008，27：44～45.[5] 何江華，郭果敢. 計算機仿真與軍事應(yīng)用[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2006：1～5.[6] and , , HardwareInLoop Simulation for an UAV Example[R]. AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit, 2005: 15～18.[7] 郭齊勝，李光輝，張偉. 計算機仿真原理[M]. 北京：經(jīng)濟科學(xué)出版社，2002：72～100.[8] 張云生. 實時控制系統(tǒng)軟件設(shè)計原理及應(yīng)用[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，1998：23～47.[9] 陳欣，夏云程，黃小虎. 一種全數(shù)字半物理飛行控制實時仿真系統(tǒng)[N]. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報，2001，33：200～202.[10] , . Development of a RealTime Flight Simulator for an Experimental Model Helocopter[D]. Georgia Institute of Technology School of Aerospace Engineering, 1998: 78～83.[11] 陳健. 無人直升機飛行控制技術(shù)研究[D]. 南京：南京航空航天大學(xué)，2008. [12] Brian , Frank L. Lewis. Aircraft Control and Simulation[J]. Wiley Interscience, 1992.[13] 丁銳. 無人機直升機飛控技術(shù)研究[D]. 南京：南京航空航天大學(xué)，2007.[14] 徐士良. C常用算法程序集[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1993. 167~216.[15] 肖業(yè)倫. 航空航天器運動的建模[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.[16] 吳森堂，費玉華. 飛行控制系統(tǒng)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.[17] 胡壽松. 自動控制原理[M] . 北京：科學(xué)出版社，2001.[18] 陳兵，朱紀(jì)洪，孫增圻. 基于PC 機的無人機仿真系統(tǒng)[J] . 系統(tǒng)仿真學(xué)報,2002 ,14 (5) :613～616.致 謝值此畢業(yè)論文完成之際，首先向尊敬的指導(dǎo)老師王道波教授致以深深的謝意和崇高的敬意！本論文無論從選題、研究還是到撰寫、修改，都是在王老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在進一步了解其飛行品質(zhì)、功能、任務(wù)后，做進一步的控制律研究，尋找最適合的控制方法，更好地增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。應(yīng)該進一步研究更加適合無人機飛行控制的控制律。 進一步工作與研究展望本文的研究工作雖然達到了預(yù)期的目的，但是無人機飛行控制地面仿真研究是一個長期的課題，由于畢設(shè)時間有限，加上本人首次接觸無人機飛行控制仿真這一研究內(nèi)容，相關(guān)知識和能力有限，對無人機飛行控制地面仿真的研究還不夠深入，仍有很多工作有待進一步開展和完善：（1）本文所建立的無人機數(shù)學(xué)模型是簡化的，做了一些理想性的假設(shè)，而無人機本身以及其飛行環(huán)境要復(fù)雜很多，更加精確可靠實時的無人機模型要比這個復(fù)雜很多。深入剖析和設(shè)計了某型無人機的雙機仿真試驗，借助VC++以及OpenGL等軟件完成無人機飛行狀態(tài)的地面仿真界面設(shè)計開發(fā)。（3）由于研究的對象是某型無人機，因此建立了該型無人機的簡化數(shù)學(xué)模型，并確定了本次試驗的相關(guān)模型參數(shù)，為仿真系統(tǒng)的設(shè)計做了鋪墊。論文的主要研究內(nèi)容和取得的成果如下：（1）研究了無人機及無人機仿真系統(tǒng)的構(gòu)成，分析了無人機飛行控制系統(tǒng)仿真的目的和要求；根據(jù)無人機的特性，提出了半實物仿真系統(tǒng)。在三個多月的學(xué)習(xí)和實踐中，完成了無人機飛控系統(tǒng)的地面仿真系統(tǒng)總體方案設(shè)計；搭建無人機飛控系統(tǒng)的雙機仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；建立無人機動力學(xué)的仿真模型；完成無人機動力學(xué)仿真軟件的開發(fā)；參與完成無人機系統(tǒng)的半實物仿真試驗等一系列工作。首先敘述了半實物仿真系統(tǒng)的構(gòu)造；然后，簡單介紹了無人機飛行控制地面仿真界面的設(shè)計和開發(fā)，其中包括仿真界面和仿真軟件；最后，運用設(shè)計的雙機仿真系統(tǒng)進行了仿真試驗，并對仿真結(jié)果進行了分析，檢測了某型無人機系統(tǒng)的任務(wù)邏輯和功能，飛行控制系統(tǒng)具有良好的控制效果，為之后的控制律和無人機設(shè)計改進提供必要數(shù)據(jù)支持以及模型支持。在無人機全飛行控制的仿真過程中，最終得出結(jié)論，控制系統(tǒng)的相應(yīng)特性達到某型無人機系統(tǒng)的任務(wù)邏輯和功能，符合設(shè)計要求，具有良好的控制效果。 無人機飛行狀態(tài) 無人機飛行狀態(tài)仿真，在OpenGL場景中仿真無人機的全飛行狀態(tài)，如實地反映出無人機的三維飛行特性，由圖可得某型無人機有良好平穩(wěn)的飛行狀態(tài)。紅色航跡為預(yù)定航跡，藍色為雙機仿真試驗得到的實際自主飛行航跡。無人機根據(jù)地面測控臺給定的輸入指令做出及時正確的響應(yīng)，使高度控制通道性能滿足控制系統(tǒng)的設(shè)計要求，證明高度控制模態(tài)性能良好。通過分析可知，期望高度為200米，故高度響應(yīng)一開始為斜坡變化，即無人機需要連續(xù)爬升，大約一段仿真時間后達到穩(wěn)態(tài)。在不考慮系統(tǒng)噪聲干擾影響的情況下，滾轉(zhuǎn)姿態(tài)閉環(huán)控制系統(tǒng)的響應(yīng)特性達到飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計要求，符合某型無人機的任務(wù)邏輯和功能。在不考慮系統(tǒng)噪聲干擾影響的情況下，俯仰姿態(tài)閉環(huán)控制系統(tǒng)的響應(yīng)特性達到飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計要求。 無人機各個飛行參數(shù)仿真界面圖由于每個航段的飛行高度