Page 15 - 数字化测绘技术与理论研究

第一章 无人机基础

2. 发射和回收
新一代的无人机能从多种平台上发射和回收，例如从地面车辆、舰船、航空
器、亚轨道飞行器和卫星进行发射和回收。地面操纵员可以通过计算机检验它的
程序并根据需要改变无人机的航向。而其他一些更先进的技术装备、如高级窃听
装置、穿透树叶的雷达、提供化学能力的微型分光计设备等，也将被安装到无人

机上。

二、无人机仿真技术

（一）半实物仿真

半实物仿真系统由实物（飞控计算机和舵机）和仿真平台（无人机模型、传
感器仿真模块）组成。在仿真过程中，飞控计算机主要进行控制律计算、接收遥
控指令、控制舵机和发动机做出相应的响应，仿真计算机采集这些响应并进行无

人机动力学解算，将解算出的数据传输到传感器仿真模块，飞控计算机根据传感
器仿真模块提供的信息，解算出控制参数控制飞机稳定飞行，同时将飞行参数下
传进行显示和存贮，从而构成完整的闭环飞行系统。
（二）常规仿真
仿真系统主要由仿真软件和仿真硬件组成。硬件主要由仿真计算机、接口卡

串口、D/A、ND 卡组成。软件由无人机运动学和动力学模型解算软件、传感器
仿真软件、人机交互界面等组成。仿真计算机主要用于对无人机模型解算、接口
通信及仿真结果的可视化处理、显示和存储等，GPS、高度、垂直陀螺、角速度

等数据可以通过实时解算靶机的动力学和运动学模型而得到，磁航向的仿真数据
可以通过将飞机航向根据解算相关公式和无人机机姿态修正而得到。
（三）基于 Matlab/Simulink 仿真
MATLAB 可以方便地通过 Simulink 对无人机运动进行建模和数字仿真。在
MATLAB 环境下利用其实时工具箱 RTW，通过目标链接的方式和 Simulink 联

系在一起，通过单独的实时内核方式驱动外部硬件设备，完成系统实时控制。
xPC 半实物仿真目标是 MathWorks 公司提供和发行的一个基于 MATLAB/Real-
TimeWorkshop 体系框架的辅助产品，可以将 PC 计算机转变为一个实时系统，支

持许多类型的 UO 设备，提供 S-function 作为 Simulink 功能模块的扩展。xPC 目
标采用宿主机一目标机的技术途径，其中宿主机拥有运行 MATLAB/Simulink，

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