1、隨著現(xiàn)代科技的深入發(fā)展和各國軍事理論的不斷壯大，小型無人直升機的應用已經(jīng)成為當今研究熱點之一。飛行控制器設計與地面數(shù)據(jù)通信平臺是研究小型無人直升機的重要問題，而后者是前者研究的基礎。應用機理建模與小擾動線性化方法研究得到小型無人直升機模型，并采用姿態(tài)、高度和位置的串級PID控制器，開展了系統(tǒng)仿真實驗。根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)要求，采用STM32微處理器搭載導航系統(tǒng)等模塊，集成設計飛行控制系統(tǒng)，為便捷觀察直升機飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)，提出基于Labview軟件

2、設計直升機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，實現(xiàn)姿態(tài)數(shù)據(jù)曲線與GPS定位信息可視化。本文的主要工作如下：
　　1.在分析國內(nèi)外小型無人直升機研究現(xiàn)狀的基礎上，首先討論了直升機結(jié)構特點和機體坐標系與慣性坐標系之間的轉(zhuǎn)換關系，運用機理建模方法建立小型無人直升機的數(shù)學模型，并通過小擾動法對直升機非線性模型線性化，得到線性狀態(tài)空間模型。然后運用串級PID控制原理分別設計了小型無人直升機的姿態(tài)控制器、高度控制器與位置控制器，并對控制器設計進行了仿真驗證。結(jié)果表

3、明，姿態(tài)、高度控制器能夠快速響應并滿足系統(tǒng)控制要求，位置控制器可在較短時間內(nèi)實現(xiàn)點位置與復雜三維空間曲線的跟蹤。
　　2.根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構設計要求，設計了飛行控制的軟硬件系統(tǒng)，主要對主控制器、導航系統(tǒng)模塊、供電系統(tǒng)、舵機與驅(qū)動電路等所需硬件選型與模塊電路進行設計，分析了軟件結(jié)構設計與程序運行流程，最后對飛行控制系統(tǒng)集成測試。
　　3.運用數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)融合原理，分析通信性能指標與四元數(shù)解算方法及過程，設計卡爾曼濾波數(shù)據(jù)融合算法。