蜜蜂28(M28)无人直升机系统框图介绍.docx

蜜蜂28（M28）无人直升机介绍M28无人直升机系统框图一、 M28无人直升机简介M28无人直升机经由多年的研究论证和试验研制，是目前中国军民用市场上具有完全自主知识产权的最成熟、载重量最大的国产无人直升机。M28无人直升机参数介绍旋翼直径 5.1m机身高度 2.2m机身宽度 1.5m总重 380kg（海平面）有效载荷 80kg （海平面）续航时间 34小时动升限 3000m最大飞行速度 120km/s巡航速度 100km/s悬停定位水平方向CEP(圆概率误差) 5m悬停定位高度方向误差1.8m直线航线飞行误差15m数传电台有效距离10180KmM28总体尺寸设备舱尺寸如图所示：M28外型图M28总体尺寸 M28设备舱尺寸完全自主起降M28无人直升机采用完全自主垂直起降系统，不需要人为干预即可以完成从起飞、航线飞行到降落的整个过程。有效载荷80公斤M28无人直升机以反桨共轴直升机为机体，无尾桨的气动特点使其结构紧凑，动力效率高，避免了飞行中比例高达75的由尾桨失效引起的事故，尤其适用于海上平台起降。其有效商用载荷达到80公斤，一个外挂架和一个尺寸为50cm50cm40cm的载荷舱均可使用。多余度设计M28无人直升机采用HeliAP自动驾驶仪和整体设计的机身，具有可靠的多余度飞行控制和舵系统，用户通过10180公里的可靠数据链路和简洁的图形用户界面甚至可以操纵直升机在雨中完成从起飞到着陆的整个任务。M 28无人直升机的机身采取单体横造的高级复合材料外壳，它提供了卓越的强度/重量比例，动力传动系统原件航空级铝钛材料。北京拓云海智能设备技术有限公司正与民航局密切合作，确保了设计、生产和系统的运作符合有关民航条例。以下就从分系统方面作一下详细介绍。二、 动力系统1. 发动机目前M28使用的发动机是奥地利生产的Rotax912S四缸四冲程发动机，发动机最大起飞功率100马力，最大持续功率95马力，可以达到海拔3000m高度Rotax912S2.发电机发电机采用德国Bosch的专用发电机，可以向有效载荷提供12伏和24伏高达600瓦的电力。3.反将共轴动部件由于M28无人直升机的机体采用M16单座有人直升机，所以机上所有设备都按照标准民用航空标准制造，安全性和稳定性上有着良好的保障。三、 自动驾驶系统1.M28采用HeliAP自动驾驶仪HeliAP是一款高可靠性无人直升机自动驾驶仪。可以方便的把遥控或有人直升机改造成无人直升机,使其实现自主起飞、自主降落、自主任务飞行和地形匹配飞行等功能。适用于贝尔-希拉和反桨共轴直升机控制，经过改造可适用于其他航空器的自主控制。地面站界面HeliAP分项介绍名称详细优点1控制(Control)多输入多输出现代鲁棒控制(Modern MIMO Robust Control）对风切变、任务负载突然变化等干扰有很强的鲁棒性,对机械磨损、任务负载、重心等变化有很强的自适应性,从而保证了飞行的精度和安全。控制器可以分别进行速度控制和姿态控制,这样就保证了恶劣条件下的飞行安全。2导航(Navigation)扩展卡尔曼滤波(EKF)自适应扩展卡尔曼(EKF)算法,把IMU、地磁传感器、GPS、气压高度计和地形匹配高度计等传感器的数据进行深度融合,在恶劣条件下也可得到高精度高可靠的导航数据。3制导（Guidance）航路点、速度和地形匹配制导(Waypiont、Speed AndTerrain Matching Guidance)在制导方面有遥控手柄、航路点和地形匹配等引导功能。在遥控手柄引导模式下可以根据遥控手柄的输入量产生引导数据,在保证飞行安全的前提下实现对飞机的速度控制。在航路点引导模式下可以根据3D航路点产生引导数据,实现3D飞行。在地形匹配模式下可以根据地形数据计算出引导数据,实现地形匹配飞行。4建模（Modeling）数学推导和多输入多输出系统辨识建模(Mathmatic Derivation and System Identification)在建模方面使用参数辨识算法,只需要采集手动飞行的数据便可以自动建立精确的直升机模型,然后生成鲁棒控制器。大大减小了自动驾驶仪集成时的风险,减少了集成的时间。5地面站（GCS）集成遥测、遥控和任务管理(Integrated Telemetry, Remote control and Task management)人性化设计，最小化参数更改，实现全功能遥控和遥测功能。可以移植到手持设备上。6操作系统（OS）嵌入式实时操作系统(Embedded Real-Time Operating System)可靠性及实时性高2.传感器模块序号名称用途1GPS提供飞机位置、速度、高度的详细数据，在差分情况下精度可以达到2cm。2大气数据机提供飞机空速和所需大气数据。3惯性测量单元提供三轴加速度，三轴角速率。4气压高度计提供实时气压高度。5无线电高度计提供由无线电测量的相对高度，辅助降落。6磁航向计提供由地磁给出的航向数据。7捷联惯导提供姿态、速度、航向、高度等数据，在GPS信号丢失情况下辅助导航。四、 舵系统M28舵系统和动部件图1. 舵机舵机为双余度设计，机械和电子部分都作了