安柏瑞德学生和湾流工程师在Arduino平台上设计和实现嵌入式飞行控制系统

当Gulfstream工程师FrançoisHugon和Robert Hartley在Embry Riddle中乘坐了研究生级GNC课程时，他们在一个学期的项目上工作，为Skywalker UAV设计和实施飞行控制系统。学生面临集成和校准许多板级传感器和设备的挑战。它们还必须在C中开发传感器接口固件和基本操作系统，几乎没有时间设计和测试飞行控制软件。

“我们花了大量时间编写和调试数百行C代码，以访问和处理传感器输出数据，用于控制飞机，这门课的总体目标几乎不可能在一个学期内实现，”Hartley回忆说。“我们想要消除低水平的计算机和软件工程方面的知识，这样下一个学习这门课程的学生就可以专注于GNC设计，并在真实的飞行测试中测试他们的飞行控制系统。”

这两名工程师是研发ArduPilot Mega 金宝appSimulink模块，通过在Skywalker UAV上的飞行测试来炼制和验证它。

该模块集包含用于访问GPS、加速度计、磁力计和其他ArduPilot传感器的组件。Hugon和Hartley以开源版本的代码为起点，用C语言开发了每个模块的传感器接口代码。然后，他们根据测试数据改进代码，并将其包装在s函数中，以便可以在Simulink模型中使用。金宝app

该工程师证明了通过使用它来实现它们作为其嵌入式谜语GNC课程的一部分开发的控制系统来实现的块集。该系统还包括导航算法，卡尔曼滤波器估计算法和在Simulink中建模的控制定律。金宝app

为了准备闭环模拟，他们在Simulink中创建了无人机的植物模型。金宝app在这门课飞行动力学与控制，Embry-riddle学生使用Simulink为其他金宝app飞机创建类似的飞行动力学模型。

该工程师在Simulink中进行了模拟，并在循环中使用Ardupilot Me金宝appga SlockSet进行设计和调整其飞行控制模型。金宝appSimulink内置支持目金宝app标硬件支持，使其能够直接将其飞行控制模型加载到Ardupilot Mega硬件上，以用于飞行测试。从简单的功能开始，它们在飞行期间收集了数据，分析了MATLAB中的数据，并根据结果进行了精制仿真和控制解决方案。在只有六次测试航班之后，学生们能够完成模拟和控制解决方案。

在最后一次试飞中，这架飞机自主导航了一条有12个航路点的航线。

Moncayo教授在他自己的研究中使用Ardupilot Mega BoltsSet来构建低成本的无人机，以便初始测试容错飞行控制系统。预计Embry-riddle学生还将在即将到来的GNC课程中使用它。