基于模型的无人机控制系统快速原型开发

本演讲由曾庆华教授主讲，深入探讨了基于模型的无人机（UAV）控制系统的快速原型开发。随着无人机应用的不断增加和低空经济发展战略的推进，飞行控制系统行业的市场迅速扩大。技术创新已成为这一增长背后的核心驱动力。然而，飞行控制系统的发展也面临着前所未有的挑战，如应用场景的快速涌现导致开发周期缩短、行业竞争加剧等。传统的硬件平台正在被数学平台所取代，信息、智能和总线技术得到广泛应用。此外，由于复杂算法的不断涌现，软件产品的复杂性和可变性也在不断增加。

该演讲概述了传统飞行控制系统开发方法面临的挑战，包括分析、变更管理和系统集成效率低下。传统方法严重依赖手动编码，不仅耗时，而且容易出现缺陷和变异，难以实现跨平台迁移。与此相反，基于模型的开发（MBD）方法受到重视，整个开发过程以模型迭代为中心，旨在完善工程产品和研究对象。MBD 的关键技术包括无需手动编程的快速原型平台、自动代码生成以及建模、实施和模拟的多维迭代。设计、控制实施和模拟测试的整合也被强调为 MBD 的一个重要方面。

曾教授进一步介绍了 AFC 快速原型开发框架，其中包括任务接收、数据记录和分析、可视化以及飞行任务调度和控制。它包括飞行控制计算机、传感器和其他组件，如执行器和路径规划系统。该框架利用高性能处理器、各种接口和高精度传感器，支持各种模拟和测试功能。AFC ToolBox 包括用于 MATLAB^®/Simulink^® 的设备库和飞行控制算法库，有助于图形化开发，通过一键编译、代码生成和快速下载提高效率。