中英文术语对照表

英文缩略语英 文 全 称中 文 全 称 

A/DAnalogtoDigital模/数转换 

AHRSAttitude and Heading Reference System航姿参考系统 

AoAAngle of Attack攻角 

CAMCAMera software module摄像机软件模块 

CAMSHIFTContinuously Adaptive Mean SHIFT连续自适应均值漂移 

CCDChargeCoupledDevice电荷耦合器件 

CEPCircular Error Probable圆概率误差 

CFCompact Flash紧凑型闪存 

CGCenter of Gravity重心 

CIFERComprehensive Identification from FrEquency Responses频域综合辨识软件 

CMOSComplementary MetalOxideSemiconductor互补对称金属氧化物半导体 

CMMCoMMunication software module通信软件模块 

CORBACommon Object Request Broker Architecture通用对象需求代理结构 

CPUCentral Processing Unit中央处理单元 

CTLConTroL software module控制软件模块 

D/ADigitaltoAnalog数/模转换 

DAQData AcQuisition数据采集软件模块 

DARPADefense Advanced Research Projects Agency美国国防部高级研究计划局 

DCDirect Current直流 

DGPSDifferential Global Positioning System差分全球定位系统 

DLGData LoGging software module数据记录软件模块 

DoFDegree of Freedom自由度 

DSPDigital Signal Processing数字信号处理 

ECEFEarthCentered EarthFixed地心固定坐标系统 

EKFExtended Kalman Filter扩展卡尔曼滤波器 

EMIElectroMagnetic Interference电磁干扰 

FPSFrames Per Second帧/秒 

GCSGround Control Station地面控制站 

GPSGlobal Positioning System全球定位系统 

GUIGraphical User Interface图形用户界面 

HITLHardwareInTheLoop simulation硬件在回路仿真 

HSVHue,Saturation,Value color space色调/饱和度/灰度色彩空间

续表

英文缩略语英 文 全 称中 文 全 称 

IMGIMaGe software module图像处理软件模块 

IMUInertial Measurement Unit惯性测量单元 

INSInertial Navigation System惯性导航系统 

I/OInput/Output port输入/输出端口 

JPEGJoint Photographic Experts Group联合图像专家组 

LiPoLithiumPolymer battery锂聚合物电池 

LMMLightweight Multirole Missile轻量级多用途导弹 

LQRLinear Quadratic Regulator线性二次型调节器 

MAVMicro Aerial Vehicle微型飞行器 

MEMSMicroElectronicMechanicalSystem微机电系统 

MFCMicrosoft Foundation Class微软基础类 

MIMOMultiInput/MultiOutput多入多出 

MTEMission Task Element任务基元 

NANot Applicable不可用 

NAVNAVigation software module导航软件模块 

NEDNorthEastDown coordinate system北东地坐标系统 

NiCdNickelCadmium battery镍铬电池 

NiMhNickelMetal hydride battery镍氢电池 

NUSNational University of Singapore新加坡国立大学 

OCPOpen Control Platform开放式控制平台 

OpenGLOpen Graphical Library开放图形库 

PCIPeripheral Component Interconnect外围器件接口 

PCMPulse Code Modulation脉冲编码调制 

PDProportionalDerivative比例微分 

PIDProportionalIntegralDerivative比例积分微分 

PPMPulse Position Modulation脉冲位置调制 

RCRadioControlled无线电操控的 

RFIRadio Frequency Interference射频干扰 

RGBRed,Green,Blue color space红/绿/蓝色彩空间 

RPMRevolutions Per Minute转/分 

RPTRobust and Perfect Tracking鲁棒与完全跟踪 

RTKRealTime Kinematic实时运动 

RTOSRealTime Operating System实时操作系统 

SAVSAVe software module存储软件模块 

SBCSingle Board Computer单板计算机 

SISOSingleInput/SingleOutput单入单出 

SVOSerVO software module伺服软件模块 

TPPTipPathPlane桨尖轨迹平面 

UAVUnmanned Aerial Vehicle无人飞行器 

UKFUnscented Kalman Filter无迹卡尔曼滤波器 

VDEVirtual Design Environment虚拟设计环境 

WGSWorld Geodetic System世界地理系统 

符号表

以下列出的是所有与旋翼飞行器飞行动力学建模有关的关键参数符号，同时给出相应的物理描述和单位（如果有）。

Abs从bs到as的耦合系数（s-1）

Alon从δlon到θcyc,as的连杆增益（rad）

as主旋翼桨叶一阶纵向挥舞角（rad）

Bas从as到bs的耦合系数（s-1）

Blat从δlat到θcyc,bs的连杆增益（rad）

bmr主旋翼桨叶数目

bs主旋翼桨叶一阶横向挥舞角（rad）

btr尾桨桨叶数目

CD0主旋翼桨叶阻力系数

Clon从δlon到稳定杆纵向桨距角的连杆增益（rad）

Clα,hf水平鳍尾的升力曲线斜率（rad-1）

Clα,mr主旋翼桨叶的升力曲线斜率（rad-1）

Clα,sb稳定杆桨片的升力曲线斜率（rad-1）

Clα,tr尾桨桨叶的升力曲线斜率（rad-1）

Clα,vf垂直鳍尾的升力曲线斜率（rad-1）

cmr主旋翼桨叶弦长（m）

cs稳定杆一阶纵向挥舞角（rad）

csb稳定杆桨片弦长（m）

ctr尾桨桨叶弦长（m）

Dhf水平鳍尾在重心后方的位置（m）

Dlat从δlat到稳定杆横向桨距角的连杆增益（rad）

Dtr尾桨桨毂在重心后方的位置（m）

Dvf垂直鳍尾在重心后方的位置（m）

ds稳定杆一阶横向挥舞角（rad）

emr主旋翼桨叶铰链有效偏置（m）

Fb机体轴系描述的气动力合力矢量（N）

Fb,g机体轴系描述的重力矢量（N）

Hmr主旋翼桨毂在重心上方的位置（m）

Htr尾桨桨毂在重心上方的位置（m）

Hvf垂直鳍尾在重心上方的位置（m）

g本地重力加速度（m/s2）

J机体转动惯量矩阵，对角阵，主对角线元素Jxx，Jyy，Jzz（kg·m2）

KI偏航角速率反馈控制器的积分增益

KP偏航角速率反馈控制器的比例增益

Ka偏航角速率反馈控制器的前向增益

Kcol从总距舵机偏转角到主旋翼桨叶总距角的增益

Kped从尾桨舵机偏转角到尾桨桨叶总距角的增益

Ksb从稳定杆挥舞角到主旋翼桨叶周期变距角的增益

Kβ主旋翼挥舞运动弹簧常数（N·m）

Lmr，Mmr，Nmr主旋翼产生的气动力矩在机体轴系X、Y、Z轴上的分量（N·m）

Lvf，Nvf垂直鳍尾产生的气动力矩在机体轴系X、Z轴上的分量（N·m）

Ltr，Ntr尾桨产生的气动力矩在机体轴系X、Z轴上的分量（N·m）

Mb机体轴系描述的气动力矩合力矩矢量（N·m）

Mhf水平鳍尾产生的气动力矩在机体轴系Y轴上的分量（N·m）

m无人飞行器总质量（kg）

ntr尾桨对主旋翼的变速比

p，q，r机体轴系描述的角速率（rad/s）

Pc主旋翼爬升功率（W）

Pi主旋翼诱导功率（W）

Pn本地NED轴系描述的位置矢量，组成元素xn，yn，zn（m）

Ppa主旋翼寄生功率（W）

Ppr主旋翼型阻功率（W）

Rn/b从机体轴系到NED轴系的旋转矩阵

Re雷诺数

Rmr主旋翼桨盘半径（m）

Rsb,in稳定杆桨盘内径（m）

Rsb,out稳定杆桨盘外径（m）

Rtr尾桨桨盘半径（m）

S从欧拉角导数到机体轴角速率的变换矩阵

Sfx机身纵向有效阻力面积（m2）

Sfy机身横向有效阻力面积（m2）

Sfz机身垂向有效阻力面积（m2）

Shf水平鳍尾有效面积（m2）

Svf垂直鳍尾有效面积（m2）

Tmr主旋翼拉力（N）

Ttr尾桨拉力（N）

Va机体轴系描述的空速矢量，各分量为ua，va，wa（m/s）

Vb机体轴系描述的地速矢量，各分量为u，v，w（m/s）

VnNED轴系描述的地速矢量，各分量为un，vn，wn（m/s）

Vwind机体轴系描述的风速矢量，各分量为uwind，vwind，wwind（m/s）

vi,mr主旋翼诱导速度（m/s）

vi,tr尾桨诱导速度（m/s）

vvf垂直鳍尾的本地横向空速（m/s）

v^2mr主旋翼拉力计算的中间变量

v^2tr尾桨拉力计算的中间变量

ωhf水平鳍尾的本地垂向空速（m/s）

x，y，z本地NED轴系位置坐标（m）

xn，yn，zn本地NED轴系位置坐标（m）

 Xmr，Ymr，Zmr主旋翼产生的气动力在机体轴系X、Y、Z轴上的分量（N）

 Xfus，Yfus，Zfus机身产生的气动力在机体轴系X、Y、Z轴上的分量（N）

Ytr尾桨产生的气动力在机体轴系Y轴上的分量（N）

Yvf垂直鳍尾产生的气动力在机体轴系Y轴上的分量（N）

Zhf水平鳍尾产生的气动力在机体轴系Z轴上的分量（N）

αst失速临界攻角（rad）

γmr主旋翼洛克数

γsb稳定杆洛克数

δcol标准化总距舵机输入［-1,1］

δlat标准化横滚舵机输入［-1,1］

δlon标准化俯仰舵机输入［-1,1］

δped标准化偏航角速率反馈控制器输入［-1,1］

δped,int偏航角速率反馈控制器的内部状态变量

δ-ped

尾桨舵机输入（rad）

θcol主旋翼总距角（rad）

θcyc,as主旋翼纵向桨距角（rad）

θcyc,bs主旋翼横向桨距角（rad）

θped尾桨总距角（rad）

λvf垂直鳍尾处于尾桨尾迹流标志

ρ空气密度（kg/m3）

τmr主旋翼裸桨时间常数（s）

τsb稳定杆时间常数（s）

,θ,ψ欧拉角（rad）

Ωmr主旋翼转速（rad/s）

Ωtr尾桨转速（rad/s）

ωbb/n机体轴系描述的角速度矢量，各分量为p，q，r（rad/s）

目录 

第1章绪论

1.1引言

1.2小型旋翼飞行器简史

1.3基本组成

1.3.1无线电操控旋翼飞行器

1.3.2航空电子系统

1.3.3手动操作备份

1.3.4地面控制站

1.4软件系统设计与集成

1.4.1实时机载软件系统

1.4.2地面站软件系统

1.5飞行动力学建模

1.5.1基理建模方法

1.5.2系统与参数辨识

1.6飞行控制系统

1.7应用举例

1.8各章总览

第2章坐标系统与变换

2.1引言

2.2坐标系统

2.2.1大地坐标系统

2.2.2地心固定坐标系统

2.2.3本地NED坐标系统

2.2.4机载NED坐标系统

2.2.5机体轴坐标系统

2.3坐标转换

2.3.1基本知识

2.3.2坐标变换

第3章平台设计与构建

3.1引言

3.2虚拟设计环境的选择

3.3部件的选择

3.3.1无线电操控直升机

3.3.2飞行控制计算机

3.3.3导航传感器

3.3.4外围传感器

3.3.5失效保护舵机控制器

3.3.6无线调制解调器

3.3.7电池

3.3.8视觉信息处理计算机

3.3.9视觉传感器

3.3.10图像采集卡

3.3.11云台伺服机构

3.3.12视频发射与接收

3.3.13手动控制

3.3.14地面控制站

3.4航电系统设计与集成

3.4.1布局设计

3.4.2减振设计

3.4.3供电设计

3.4.4屏蔽设计

3.5性能评估

第4章软件系统设计与集成

4.1引言

4.2机载软件系统

4.2.1结构设计

4.2.2任务管理

4.2.3自动控制实现

4.2.4应急处理

4.2.5视觉处理软件

4.3地面站软件系统

4.3.1地面站软件层次结构

4.3.2三维视图开发

4.4软件系统评估

第5章测量信号增强

5.1引言

5.2扩展卡尔曼滤波器

5.3GPS 辅助INS动态模型

5.3.1航姿参考系统动态模型

5.3.2INS（或惯导系统动态模型）

5.4扩展卡尔曼滤波器设计

5.4.1基于加速度计的航姿参考系统扩展卡尔曼滤波器

5.4.2基于磁力计的航姿参考系统扩展卡尔曼滤波器

5.4.3GPS/INS导航系统的扩展卡尔曼滤波器

5.5性能评估

第6章飞行动力学建模

6.1引言

6.2模型结构

6.2.1机体运动学特性

6.2.2机体动力学特性

6.2.3主旋翼挥舞动力学特性

6.2.4偏航角速率反馈控制器

6.3参数确定

6.3.1直接测量

6.3.2地面实验

6.3.3基于风洞数据估计参数

6.3.4飞行实验

6.3.5精细调整

6.4模型验证

6.5飞行包线确认

第7章内环飞行控制

7.1引言

7.2H∞控制技术

7.3内环控制系统设计

7.3.1模型线性化

7.3.2问题的描述

7.3.3设计指标的选择

7.3.4H∞控制律

7.4性能评估

第8章外环飞行控制

8.1引言

8.2鲁棒与完全跟踪控制

8.3外环控制系统设计

8.4性能评估

第9章飞行仿真与实验

9.1引言

9.2飞行规划

9.2.1前飞起/停

9.2.2悬停

9.2.3后飞起/停

9.2.4悬停旋转

9.2.5垂向机动

9.2.6侧向重定位

9.2.7旋转定标

9.2.8滑雪

9.2.9向心回转

9.2.10任务基元的衔接

9.3硬件在回路仿真设置

9.4仿真与飞行实验结果

第10章多无人机编队飞行

10.1引言

10.2长机僚机编队

10.2.1编队飞行坐标系统

10.2.2运动学模型

10.3碰撞回避

10.4飞行实验结果

第11章基于视觉的目标跟踪

11.1引言

11.2视觉跟踪中的坐标系统

11.3摄像机标定

11.3.1摄像机模型

11.3.2内参数估计

11.3.3畸变补偿

11.3.4简化的摄像机模型

11.4基于视觉的地面目标跟踪

11.4.1目标检测

11.4.2图像跟踪

11.4.3目标跟踪控制

11.5实验结果

参考文献