使用GPS傳感器的飛行器自動(dòng)拋物系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　摘要：本文針對(duì)飛行器空投物資難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)著陸的問(wèn)題，推導(dǎo)了飛行器空中拋物的算法公式，在此基礎(chǔ)上利用ADuC7026單片機(jī)對(duì)GPS數(shù)字傳感器和MEMS陀螺儀提供的導(dǎo)航信息進(jìn)行精確運(yùn)算處理，確定了自動(dòng)拋物時(shí)機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行準(zhǔn)確拋物的控制，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的有效性。

　　引言

　　現(xiàn)代飛行器在社會(huì)各領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，其中利用飛行器進(jìn)行物資的運(yùn)輸投放也頗為常見(jiàn)。例如，在發(fā)生重大自然災(zāi)害時(shí)，由于路面交通的損壞，將使得空中運(yùn)輸成為受災(zāi)區(qū)域各物資來(lái)源的唯一途徑。以往飛行員在投放物資時(shí)，往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通過(guò)目測(cè)來(lái)確定投放時(shí)機(jī)，但是這樣往往會(huì)給地面人員的物資拾取帶來(lái)很大的不便，尤其是在地理環(huán)境復(fù)雜的山區(qū)。GPS傳感器是一種能夠全天候、實(shí)時(shí)地提供載體位置信息的傳感器，在很多領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。若能利用GPS傳感器采集詳細(xì)的飛行器位置信息，并通過(guò)飛行器中央處理單元依據(jù)這些信息快速計(jì)算出拋物的準(zhǔn)確時(shí)機(jī)，則可以有效地提高物資投放的準(zhǔn)確性。此外，飛行器拋物系統(tǒng)在軍事上也有廣泛用途，如利用無(wú)人飛行器進(jìn)行投彈等。

　　本設(shè)計(jì)將GPS數(shù)字傳感器整合到小型無(wú)人飛行器上，經(jīng)ADuC7026單片機(jī)精確運(yùn)算處理后，對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行準(zhǔn)確拋物。

　　總體方案設(shè)計(jì)及飛行拋物算法

　　總體設(shè)計(jì)
　　本文設(shè)計(jì)的飛行器拋物系統(tǒng)的拋物過(guò)程如圖1所示，為了能精確地將物體投擲到目標(biāo)點(diǎn)，必須在飛行器距離目標(biāo)點(diǎn)一定距離時(shí)便提前開(kāi)啟拋物裝置，使物體在空中以一定的初速度做自由落體運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)?！　?/p>