基于运动捕捉系统的小型有动力无人机气动特性分析
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V211.59

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空中交通管理系统与技术国家重点实验室开放基金资助(SKLATM201704);科技部国家重点研发计划资助项目( 2016YFB0502400);国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助( U1633112,U1533112)第一作者:赵嶷飞(1971—),男,湖南常德人,教授,博士,研究方向:空中交通规划与管理。E-mail:yifei6666@sina.com (1.Civil Aviation University of China,Tianjin 300300,China;2. Civil Aviation University of China,Tianjin 300300,China;3. Civil Airport Electronic Engineering Design Company,Beijing 100015,China)


Aerodynamic characteristics analysis of UAV based on Vicon motion capture system
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    摘要:

    本文通过运动捕捉系统获取飞行参数,最终通过公式推导的方式获得了有动力小型无人机的空气动力学参数。首先,使用精确的电子秤测量无人机在不同推力功率下的推力值,得到本架无人机的推力曲线。其次,无人机在vicon运动捕捉系统环境下进行飞行试验,得到飞行过程中无人机的位置及姿态信息,经过平滑和微分处理后,可得到无人机每一时刻的速度、加速度、角速度、角加速度。针对所推导的数据,使用matlab建模,生成有动力无人机的气动曲线。对所获气动曲线进行分析,结果表明,该方法可用于描述非定常空气动力学效应,为研究厘米级飞行中的空气动力学现象提供思路。

    Abstract:

    In this paper, the flight parameters are obtained through the motion capture system, and finally the aerodynamic parameters of the powered small UAV are obtained through the formula derivation. First, use an accurate electronic scale to measure the thrust value of the UAV under different thrust powers to obtain the thrust curve of the UAV. Secondly, the drone conducts a flight test under the vicon motion capture system environment to obtain the position and attitude information of the drone during the flight. After smoothing and differential processing, the speed, acceleration, and angular velocity of the drone at each moment can be obtained 、 Angular acceleration. Based on the derived data, matlab modeling is used to generate aerodynamic curves for powered drones. The analysis of the aerodynamic curves obtained shows that the method can be used to describe unsteady aerodynamic effects and provide ideas for studying aerodynamic phenomena in centimeter-level flight.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

赵嶷飞,张悦宸,赵欣宇. 基于运动捕捉系统的小型有动力无人机气动特性分析[J]. 科学技术与工程, 2021, 21(2): 808-812.
Zhao Yifei, Zhang Yuechen, Zhao Xinyu. Aerodynamic characteristics analysis of UAV based on Vicon motion capture system[J]. Science Technology and Engineering,2021,21(2):808-812.

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  • 收稿日期:2020-04-09
  • 最后修改日期:2020-10-13
  • 录用日期:2020-07-04
  • 在线发布日期: 2021-02-07
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