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無人機教學平臺
- 產品規格:無人機教學平臺
- 供貨周期:六個月
- 描述:本平臺通過結合圖形化編程嵌入式飛控與小型旋翼無人機,形成針對GNC、集群協同和視覺感知等智能算法或功能快速原型開發的綜合實驗教學平臺。
一、概述
平臺由AFC智能飛控計算機、小型旋翼無人機平臺、開發軟件系統和地面站軟件系統四大部分組成。具體分部件如下:
(1)AFC智能飛控計算機:也稱快速原型飛控組件,包括基本飛控系統和智能任務機,內含種類豐富的傳感器,可加載用戶設計的快速原型GNC算法以及部署智能感知協同算法,同時解算輸出控制指令。
(2)小型旋翼無人機平臺:采用四旋翼結構,包括高清攝像頭、3D云點測量傳感器、激光測距等基本觀測設備。
(3)開發軟件:基于MATLAB/Simulink的AFCToolbox模塊庫,用于開發。
(4)地面站軟件系統:主要包括上位機對旋翼無人機的地面測試和監控軟件、圖形化顯示和控制指令上傳發送接口。
二、技術指標
(1)無人機節點數:4個
(2)續航時間:不小于35min
(3)起飛重量:不小于2kg
(4)定位模式:提供RTK基站,并通過差分GNSS實現高精度定位
(5)定位精度:不大于10cm
(6)測速精度:不大于10cm/s
(7)控制精度:不大于30cm
(8)集群飛行時通信傳輸速率:不低于200kbps
(9)支持加速度飛行控制模式,需求方通過地面站向無人機發送加速度信息實時控制飛行
(10)支持裝載3D點云測量傳感器,模擬衛星觀測空間目標
(11)支持2架無人機垂直方向近距離(不大于50cm)飛行
(12)地面站(單計算機)可分別控制多架無人機,各無人機狀態信息均實時反饋給地面站
(13)提供軟件層源代碼和開發工具,提供二次開發軟件接口
(14)提供飛行控制算法開發與支持服務
三、系統組成:
AFC智能飛控計算機、半實物仿真模擬系統、小型旋翼無人機平臺、開發軟件系統和地面站軟件系統
AFC智能飛控計算機
也稱快速原型飛控組件,包括基本飛控系統和智能任務機,內含種類豐富的傳感器,提供多種外設傳感器接口,用于滿足不同用戶的需求,可加載用戶設計的快速原型GNC算法以及部署智能感知協同算法,同時解算輸出控制指令。
小型旋翼無人機平臺
采用四旋翼結構,該結構具有結構簡單、故障率低、單位體積產生的升力更大、能夠適用復雜的地理環境等獨特優點。可攜帶的傳感器包括高清攝像頭、3D云點測量傳感器、激光測距等基本觀測設備,在集合了多傳感器下,該平臺能夠滿足多種融合算法與集群算法的開發與驗證。
開發軟件
基于MATLAB/Simulink的AFCToolbox模塊庫,用于開發。AFCToolbox工具箱提供豐富的底層硬件驅動、數據采集、分析處理等方面的模型庫,用戶根據自身需求,拖動對應模型至算法程序中,即可完成底層驅動調用。底層模塊根據各傳感器特性進行傳感器底層設置,包括底層濾波及采樣頻率等,用戶只需根據特定需要修改模塊中的參數配置即可。
代碼自動生成技術
飛控算法基于模型設計,用戶能夠更快捷、更高效地在此基礎上進行開發。使用基于模型設計飛控算法具有以下優勢:
1、 將測試集成到設計中以持續驗證并糾正錯誤;
2、 通過多域仿真優化算法
3、 自動生成切入式程序代碼
Simulink代碼自動生成支持多種語言,分別由不同的工具箱支持其代碼生成功能,代碼自動生成具有以下優勢:
1、 提高生成代碼的執行效率
2、 方便將已有的手寫C代碼整合到模型中
3、 快捷的校正控制系統的參數以直接應用于工業領域
地面站軟件系統
主要包括上位機對旋翼無人機的地面測試和監控軟件、圖形化顯示和控制指令上傳發送接口。上位機地面測試和監控軟件實時監控無人機狀態,用戶可根據上位機反饋數據進行實時分析,并通過上位機軟件直接向飛控算法中注入新的控制參數,無需修改模型,實現實時調參的目的。
半實物仿真系統
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