NASA实习生开发指导,对四轴飞行器导航和控制软件和基于模型的设计

美国宇航局的所有团队寻求一个真实的经济给他们的实习机会的工作方式直接与飞行软件和硬件。他们选择的四轴飞行器的车辆和ArduPilot大型2.5硬件项目,但是这种方法带来了一些挑战。

首先,他们需要提供本科工程师,他们中的许多人没有控制设计或编程经验,易学易懂的工具,他们可以使用快速开发GNC算法。其次,以避免损坏飞机,他们需要一个模拟环境,使飞行测试前的实习生来验证他们的算法。最后,他们需要一个简单的方法为实习生部署算法ArduPilot硬件加速器并与之交互,陀螺仪等传感器ArduPilot董事会。

美国宇航局的所有团队选择基于模型设计与MATLAB仿真软件工程实习项目。金宝app

实习生学习建模、仿真和控制设计模型通过查看仿真软件教程在mathworks.com上和由NASA的工程师参加训练。金宝app

组装的四轴飞行器装备后,他们建立一个six-degree-of-freedom四轴飞行器的模型在仿真软件中,使用航空Blockset™模型运动方程。金宝app

在仿真软件工作,他们创金宝app建一个控制器模型提供四轴飞行器的稳定增强。从ArduPilot访问输入传感器,包括加速度计、陀螺仪,和磁强计,他们从添加块APM2金宝app仿真软件Blockset控制器模型。

他们获得模型的线性模型,分析输出的增益和相位裕度设计工具从控制系统金宝app工具箱™,然后运行模拟来验证控制系统的性能。从航天Blockset使用一块,他们连接模型FlightGear飞行仿真软件仿真结果可视化,然后提炼他们的设计基于这些结果。

仿真软件的使用运行在目标硬件特性,这些实习生他们的控制器模型直接加载到ArduPilot金宝app大型硬件进行飞行测试。

他们在MATLAB后处理记录飞行数据和使用结果来调整其控制算法和模型。

美国国家航空航天局(NASA)的所有工程师正在修改他们的实习项目。新版本将使用一个hexacopter。ArduPilot大型硬件将替换为更强大的Pixhawk处理器,这将使实习生将卡尔曼滤波,实现滑模控制,条件和处理引擎。他们将为Pixhawk目标从模型生成C代码使用嵌入式编码模型金宝app^®。