本文關(guān)鍵詞：基于快速原型的無人機仿真技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無人機仿真系統(tǒng)是無人機飛行仿真試驗的主要驗證平臺,對無人機系統(tǒng)的研制有著重要的意義。但日益發(fā)展的無人機系統(tǒng)在對無人機仿真系統(tǒng)的功能和性能提出更高要求的同時,卻對無人機仿真系統(tǒng)的研制成本和研制周期提出了更嚴(yán)格的限制。傳統(tǒng)的設(shè)計方法難以同時滿足這兩方面的需求,而利用快速原型技術(shù)則可以有效地降低系統(tǒng)的研制難度,加速研制進(jìn)程。本文首先根據(jù)樣例無人機的特性建立無人機對象、風(fēng)場擾動以及執(zhí)行機構(gòu)和傳感器的故障特性數(shù)學(xué)模型,同時對仿真軟件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,為無人機仿真系統(tǒng)的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。其次,對快速原型技術(shù)在無人機仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用展開分析和研究。介紹快速原型模型的建立方法;設(shè)計仿真系統(tǒng)快速原型模型的采樣率模式和任務(wù)模式,并對模型的優(yōu)化策略和優(yōu)化效果進(jìn)行分析和測試;詳細(xì)分析仿真系統(tǒng)快速原型模型代碼的生成機制和運行形式,并進(jìn)行軟件在環(huán)等效性驗證。之后,從實時多任務(wù)系統(tǒng)的角度,針對仿真軟件的任務(wù)調(diào)度機制、調(diào)度策略和任務(wù)資源訪問策略三個方面,對包含快速原型實現(xiàn)部分與傳統(tǒng)方法實現(xiàn)部分的無人機仿真系統(tǒng)軟件進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計,實現(xiàn)在利用快速原型技術(shù)降低仿真系統(tǒng)研制難度、加速研制進(jìn)程的同時,確保系統(tǒng)的實時性和可靠性。最后,搭建半物理閉環(huán)仿真驗證平臺,與飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行飛行仿真試驗,對無人機仿真系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行測試和驗證。結(jié)果表明,快速原型技術(shù)在簡化無人機仿真系統(tǒng)設(shè)計難度、縮短設(shè)計周期的同時,能夠滿足飛行仿真試驗對無人機仿真系統(tǒng)的實時性和可靠性的要求。
【關(guān)鍵詞】：無人機 飛行仿真系統(tǒng) 快速原型技術(shù) 代碼生成 多任務(wù)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V279;TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 注釋表13-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 引言14
• 1.2 無人機飛行仿真14-15
• 1.3 快速原型開發(fā)15-17
• 1.3.1 快速原型和V模型開發(fā)方式15-17
• 1.3.2 快速原型在無人機仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用17
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.2 快速原型技術(shù)面臨的問題18-19
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排19-21
• 第二章 仿真對象建模21-35
• 2.1 坐標(biāo)系定義21-22
• 2.2 無人機對象模型22-27
• 2.2.1 無人機本體建模22-24
• 2.2.2 執(zhí)行機構(gòu)建模24-25
• 2.2.3 傳感器建模25-27
• 2.3 風(fēng)場模型27-31
• 2.3.1 水平常值風(fēng)模型27-28
• 2.3.2 陣風(fēng)模型28
• 2.3.3 風(fēng)切變模型28-29
• 2.3.4 大氣紊流模型29-31
• 2.4 故障注入模型31-34
• 2.4.1 故障類型分類31-32
• 2.4.2 故障特性建模32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 仿真系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計35-43
• 3.1 前言35
• 3.2 仿真系統(tǒng)軟件需求分析35-37
• 3.2.1 功能需求35-36
• 3.2.2 性能需求36-37
• 3.3 仿真系統(tǒng)軟件運行環(huán)境37-39
• 3.3.1 硬件運行平臺37-38
• 3.3.2 軟件運行平臺38-39
• 3.4 仿真系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計39-42
• 3.4.1 仿真軟件層次結(jié)構(gòu)39-40
• 3.4.2 仿真軟件控制結(jié)構(gòu)40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 仿真系統(tǒng)快速原型開發(fā)43-68
• 4.1 前言43
• 4.2 快速原型建立43-47
• 4.2.1 快速原型設(shè)計工具43-45
• 4.2.2 仿真系統(tǒng)快速原型建立45-47
• 4.3 模型采樣率模式和任務(wù)模式設(shè)計47-52
• 4.3.1 單采樣率與多采樣率模式分析47-49
• 4.3.2 單任務(wù)與多任務(wù)模式分析49-51
• 4.3.3 仿真系統(tǒng)模型采樣率模式與任務(wù)模式設(shè)計51-52
• 4.4 模型優(yōu)化策略分析52-57
• 4.4.1 內(nèi)存使用量優(yōu)化52-54
• 4.4.2 代碼執(zhí)行效率優(yōu)化54-57
• 4.5 用戶代碼的嵌入57-59
• 4.5.1 Stateflow嵌入用戶代碼57-58
• 4.5.2 S-Function嵌入用戶代碼58-59
• 4.6 代碼自動生成59-65
• 4.6.1 代碼自動生成機制59-62
• 4.6.2 生成代碼的運行機制62-65
• 4.7 軟件在環(huán)等效性驗證65-66
• 4.8 本章小結(jié)66-68
• 第五章 實時仿真軟件設(shè)計68-89
• 5.1 引言68
• 5.2 仿真軟件功能設(shè)計68-71
• 5.3 仿真軟件任務(wù)劃分71-72
• 5.4 仿真系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度機制分析與設(shè)計72-78
• 5.4.1 實時調(diào)度算法研究72-74
• 5.4.2 仿真系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度機制與優(yōu)先級設(shè)計74-77
• 5.4.3 仿真系統(tǒng)任務(wù)可調(diào)度性驗證77-78
• 5.5 仿真系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度策略設(shè)計78-80
• 5.5.1 周期性任務(wù)調(diào)度策略設(shè)計78-80
• 5.5.2 非周期性任務(wù)調(diào)度策略設(shè)計80
• 5.6 仿真軟件資源訪問策略設(shè)計80-88
• 5.6.1 共享資源互斥策略設(shè)計81-84
• 5.6.2 消息傳遞策略設(shè)計84-86
• 5.6.3 仿真軟件資源訪問策略86-88
• 5.7 本章小結(jié)88-89
• 第六章 系統(tǒng)功能驗證與性能測試89-103
• 6.1 引言89
• 6.2 仿真驗證平臺89-90
• 6.3 實時仿真等效性驗證與分析90
• 6.4 仿真系統(tǒng)功能驗證與分析90-95
• 6.5 仿真系統(tǒng)性能測試與分析95-102
• 6.6 本章小結(jié)102-103
• 第七章 總結(jié)與展望103-105
• 參考文獻(xiàn)105-108
• 致謝108-109
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果109

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1 陳振新,柴洪云;全集成化心電信號仿真系統(tǒng)的研制(摘要)[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;1991年03期

2 謝耀明;220KV、110KV變電培訓(xùn)仿真系統(tǒng)[J];江西電力職工大學(xué)學(xué)報;2000年03期

3 陳毓麟,盛莉;射頻目標(biāo)仿真系統(tǒng)在測控雷達(dá)試驗鑒定中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代雷達(dá);2001年02期

4 田旭;建筑工程施工中的智能──仿真系統(tǒng)[J];建筑;2001年01期

5 劉舒燕;用相似理論討論仿真系統(tǒng)可信度的一點思考[J];湖北工學(xué)院學(xué)報;2002年02期

6 劉鴻軍,李瑩;國產(chǎn)600MW火電機組全仿真系統(tǒng)[J];黑龍江電力;2002年04期

7 楊飛,梁柱,朱國俊,毛科;四川水電仿真系統(tǒng)研制[J];四川電力技術(shù);2002年05期

8 張冰,楊明,李伯虎;復(fù)雜仿真系統(tǒng)測試評估集成技術(shù)研究[J];計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS;2002年03期

9 賈碧,施金良,何蘭,王大威;模擬高爐值班室操作仿真系統(tǒng)[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年11期

10 張志勇,盧煥章,郭天天,肖山竹;實時數(shù)字場景仿真系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2005年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 錢雪軍;郎誠廉;;機車多媒體教學(xué)仿真系統(tǒng)的研究[A];二○○一年中國系統(tǒng)仿真學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2001年

2 徐享忠;王精業(yè);馬亞龍;;略論仿真科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的仿真系統(tǒng)理論[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集（一）[C];2008年

3 李新洪;曾國強;王兆魁;;分布式衛(wèi)星編隊仿真系統(tǒng)[A];’2004系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

4 郭蓮英;黃希發(fā);;體育活動仿真系統(tǒng)及涉及技術(shù)淺議[A];2006年全國體育儀器器材與體育系統(tǒng)仿真學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2006年

5 李軍;黃紹君;龔光紅;;戰(zhàn)術(shù)仿真系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交互的實時性研究[A];中國系統(tǒng)仿真學(xué)會第五次全國會員代表大會暨2006年全國學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

6 劉靜怡;劉力天;;試驗通信頻譜管理仿真系統(tǒng)研究[A];中國電子學(xué)會第十六屆信息論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

7 張建東;陳紅林;吳勇;高曉光;朱建民;宋巍;;航空電子綜合化仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會文集[C];2000年

8 王知磊;夏永明;;船舶電站多種發(fā)電方式聯(lián)合運行仿真系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫交互[A];2003年全國系統(tǒng)仿真學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

9 王珊珊;蔡振江;任雪梅;張娟;陳杰;;溫室栽培環(huán)境仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];第二十二屆中國控制會議論文集（下）[C];2003年

10 劉玉芝;邸建紅;;鐵路微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];中國計量協(xié)會冶金分會2013年會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 胡曉峰;便攜式移動仿真系統(tǒng)問世[N];中國船舶報;2008年

2 通訊員 海曉濤　記者 張逸飛;高鐵牽引變仿真系統(tǒng)研發(fā)成功[N];國家電網(wǎng)報;2011年

3 本報記者 柴葳;仿真系統(tǒng)為奧運交通上“保險”[N];中國教育報;2008年

4 記者 藍(lán)旺;國際先進(jìn)交直流仿真系統(tǒng)落戶南方電網(wǎng)[N];中國電力報;2004年

5 郭紅軍邋楊樹壁;某型無人機仿真系統(tǒng)研發(fā)成功[N];解放軍報;2007年

6 張曦　郭江濤 付燁;新疆公司投運750千伏變電站仿真系統(tǒng)[N];國家電網(wǎng)報;2011年

7 本報記者 張妍;天津 城市內(nèi)澇仿真系統(tǒng)再增創(chuàng)新點[N];中國氣象報;2012年

8 特約記者 孫兆光;管道仿真系統(tǒng)得到全面推廣[N];石油管道報;2007年

9 舒海鵬;技改創(chuàng)新系上“安全帶”[N];中國石化報;2000年

10 記者 郭洪敏;500千伏集控站仿真系統(tǒng)通過驗收[N];國家電網(wǎng)報;2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張忠;仿真系統(tǒng)可信度評估方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 李彬軒;柴油機電控單元硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的設(shè)計及其相關(guān)研究[D];浙江大學(xué);2001年

3 孫勇成;M&S的相關(guān)VV&A技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2005年

4 石峰;基于擴展事件圖的復(fù)雜仿真系統(tǒng)因果追溯分析方法[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

5 介飛;復(fù)雜仿真系統(tǒng)中的行為建模方法研究[D];北京理工大學(xué);2014年

6 王勇;復(fù)雜仿真系統(tǒng)概念模型建立與評估方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

7 曹星平;HLA仿真系統(tǒng)的校核、驗證與確認(rèn)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

8 龔建興;基于BOM的可擴展仿真系統(tǒng)框架研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

9 楊妹;面向高層輔助決策支持的軍事分析仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

10 胡海力;寬波段多目標(biāo)仿真系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高寶東;帶鋼軋制過程網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 楊林;地鐵列車運行仿真系統(tǒng)三維建模的研究與實現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

3 黃慧;基于IT++的LTE物理層上行鏈路仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

4 廖發(fā)建;激光器遠(yuǎn)場光軸穩(wěn)定性檢測系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

5 張成;旋轉(zhuǎn)駕駛臺式船舶航向控制仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2015年

6 張耀寰;基于HLA-RTI的AOS多信源鏈路層接收仿真系統(tǒng)研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

7 周利敏;戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)云仿真技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

8 周雅芳;基于HLA-RTI的AOS多信源鏈路層發(fā)送仿真系統(tǒng)研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

9 王得志;車載武器仿真系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

10 謝松君;駕馭式虛擬心臟仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于快速原型的無人機仿真技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：278249