無人機飛控系統故障仿真及數據生成
彭宇; 史書慧; 郭凱; 劉大同 哈爾濱工業大學電子與信息工程學院; 哈爾濱150080; 哈爾濱工業大學自動化測試與控制研究所; 哈爾濱150080
關鍵詞：無人機 飛控系統 故障仿真 故障數據生成
摘要：為解決由于無人機故障數據缺乏且無故障標簽而造成的無人機故障診斷、健康管理等工作開展困難的難題,提出了一種基于飛行控制系統仿真模型的全數字仿真的故障數據生成方法。詳細分析了執行機構和傳感器的故障模式及對應的數學模型。在明尼蘇達大學無人機模型上,進行故障注入與故障仿真,生成故障數據,同時分析了不同故障類型、注入節點和幅值大小對故障數據生成的影響,總結了一套基于仿真模型生成故障數據的方法。所提出的方法利用了數字仿真操作簡單,故障注入方式靈活、無人機機理表現充分等優點,可方便模擬無人機實際飛行過程中故障發生時間及故障模式的隨機性,對改善目前無人機故障診斷領域缺少有效故障數據的現狀具有重要意義。
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