一、概述

   平臺(tái)由AFC智能飛控計(jì)算機(jī)、小型旋翼無人機(jī)平臺(tái)、開發(fā)軟件系統(tǒng)和地面站軟件系統(tǒng)四大部分組成。具體分部件如下：

（1）AFC智能飛控計(jì)算機(jī)：也稱快速原型飛控組件，包括基本飛控系統(tǒng)和智能任務(wù)機(jī)，內(nèi)含種類豐富的傳感器，可加載用戶設(shè)計(jì)的快速原型GNC算法以及部署智能感知協(xié)同算法，同時(shí)解算輸出控制指令。

（2）小型旋翼無人機(jī)平臺(tái)：采用四旋翼結(jié)構(gòu)，包括高清攝像頭、3D云點(diǎn)測量傳感器、激光測距等基本觀測設(shè)備。

（3）開發(fā)軟件：基于MATLAB/Simulink的AFCToolbox模塊庫，用于開發(fā)。

（4）地面站軟件系統(tǒng)：主要包括上位機(jī)對(duì)旋翼無人機(jī)的地面測試和監(jiān)控軟件、圖形化顯示和控制指令上傳發(fā)送接口。

二、技術(shù)指標(biāo)

（1）無人機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)：4個(gè)

（2）續(xù)航時(shí)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(shí)現(xiàn)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(shí)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(jī)發(fā)送加速度信息實(shí)時(shí)控制飛行

（10）支持裝載3D點(diǎn)云測量傳感器，模擬衛(wèi)星觀測空間目標(biāo)

（11）支持2架無人機(jī)垂直方向近距離（不大于50cm）飛行

（12）地面站（單計(jì)算機(jī)）可分別控制多架無人機(jī)，各無人機(jī)狀態(tài)信息均實(shí)時(shí)反饋給地面站

（13）提供軟件層源代碼和開發(fā)工具，提供二次開發(fā)軟件接口

（14）提供飛行控制算法開發(fā)與支持服務(wù)

       三、系統(tǒng)組成：

AFC智能飛控計(jì)算機(jī)、半實(shí)物仿真模擬系統(tǒng)、小型旋翼無人機(jī)平臺(tái)、開發(fā)軟件系統(tǒng)和地面站軟件系統(tǒng)

AFC智能飛控計(jì)算機(jī)

也稱快速原型飛控組件，包括基本飛控系統(tǒng)和智能任務(wù)機(jī)，內(nèi)含種類豐富的傳感器，提供多種外設(shè)傳感器接口，用于滿足不同用戶的需求，可加載用戶設(shè)計(jì)的快速原型GNC算法以及部署智能感知協(xié)同算法，同時(shí)解算輸出控制指令。

小型旋翼無人機(jī)平臺(tái)

采用四旋翼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、單位體積產(chǎn)生的升力更大、能夠適用復(fù)雜的地理環(huán)境等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)?？蓴y帶的傳感器包括高清攝像頭、3D云點(diǎn)測量傳感器、激光測距等基本觀測設(shè)備，在集合了多傳感器下，該平臺(tái)能夠滿足多種融合算法與集群算法的開發(fā)與驗(yàn)證。

開發(fā)軟件

基于MATLAB/Simulink的AFCToolbox模塊庫，用于開發(fā)。AFCToolbox工具箱提供豐富的底層硬件驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)采集、分析處理等方面的模型庫，用戶根據(jù)自身需求，拖動(dòng)對(duì)應(yīng)模型至算法程序中，即可完成底層驅(qū)動(dòng)調(diào)用。底層模塊根據(jù)各傳感器特性進(jìn)行傳感器底層設(shè)置，包括底層濾波及采樣頻率等，用戶只需根據(jù)特定需要修改模塊中的參數(shù)配置即可。

代碼自動(dòng)生成技術(shù)

飛控算法基于模型設(shè)計(jì)，用戶能夠更快捷、更高效地在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)。使用基于模型設(shè)計(jì)飛控算法具有以下優(yōu)勢：

1、        將測試集成到設(shè)計(jì)中以持續(xù)驗(yàn)證并糾正錯(cuò)誤；

2、        通過多域仿真優(yōu)化算法

3、        自動(dòng)生成切入式程序代碼

Simulink代碼自動(dòng)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(dòng)生成具有以下優(yōu)勢：

1、        提高生成代碼的執(zhí)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(tǒng)的參數(shù)以直接應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域

地面站軟件系統(tǒng)

主要包括上位機(jī)對(duì)旋翼無人機(jī)的地面測試和監(jiān)控軟件、圖形化顯示和控制指令上傳發(fā)送接口。上位機(jī)地面測試和監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)狀態(tài)，用戶可根據(jù)上位機(jī)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并通過上位機(jī)軟件直接向飛控算法中注入新的控制參數(shù)，無需修改模型，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)參的目的。

半實(shí)物仿真系統(tǒng)