Nghiên cứu xây dựng kênh thông tin vô tuyến điều khiển cho máy bay không người lái

Đồ án Tốt nghiệp đại học chuyên ngành điện tử viễn thông - Nghiên cứu xây dựng kênh thông tin vô tuyến điều khiển cho máy bay không người lái
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................... 3
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................. 8
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ 9
BẢNG KÊ CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ MỘT SỐ KÝ HIỆU CHÍNH........................... 4
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU................................................................................................... 6
1. Lý do chọn đề tài......................................................................................................6
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án...........................................................7
3. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................................7
4. Mục tiêu....................................................................................................................7
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ UAV........................................................................... 8
2.1. Khái quát lịch sử phát triển và ứng dụng của UAV .............................................8
2.1.1. Lịch sử phát triển của UAV.......................................................................... 8
2.1.2. Vai trò và khả năng ứng dụng của UAV...................................................... 9
2.2. Tình hình nghiên cứu phát triển UAV trên thế giới ...........................................10
2.2.1. Phát triển UAV của một số nước trên thế giới........................................... 10
2.2.2. Phân loại UAV............................................................................................ 14
2.3. Tình hình nghiên cứu và phát triển UAV ở nước ta...........................................19
2.3.1. Phát triển máy bay mô hình ở Việt Nam.................................................... 19
2.3.2 Nghiên cứu và phát triển UAV.................................................................... 21
CHƯƠNG 3: CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ CƠ HỌC BAY CỦA UAV .................... 24
3.1. Các hệ tọa độ thường dùng ................................................................................24
3.1.1. Hệ toạ độ mặt đất O0x0y0z0......................................................................... 24
3.1.2. Hệ trục toạ độ tốc độ Oxcyczc. .................................................................... 24
3.1.3. Hệ trục toạ độ tốc độ thẳng đứng Oxyz ..................................................... 24
3.1.4. Hệ trục toạ độ liên kết Ox1y1z1................................................................... 25
3.2. Các góc xác định trạng thái và quỹ đạo bay.......................................................25
3.2.1. Góc tấn α..................................................................................................... 26
3.2.2. Góc trượt cạnh β ........................................................................................ 26
3.2.3. Góc nghiêng quỹ đạo θ ............................................................................... 27
2
3.2.4. Góc xoay quỹ đạo φ.................................................................................... 27
3.2.5. Góc chúc ngóc ......................................................................................... 28
3.2.6. Góc đổi hướng bay ψ.................................................................................. 28
3.2.7. Góc nghiêng UAV γ ................................................................................... 29
3.3. Các dạng chuyển động chính của UAV..............................................................29
3.4. Các lực và mômen khí động học ........................................................................30
3.4.1. Các lực tác dụng lên UAV.......................................................................... 30
3.4.2. Các mômen tác dụng lên UAV .................................................................. 33
3.5. Khí quyển và nhiễu động của khí quyển ............................................................37
CHƯƠNG 4: HỆ PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA UAV.......................... 38
4.1. Bài toán chuyển động của UAV ........................................................................38
4.1.1. Các giả thiết cơ bản .................................................................................... 38
4.1.2. Bài toán chuyển động của UAV như một đối tượng điều khiển ............... 39
4.2.Hệ phương trình chuyển động của trọng tâm UAV ............................................40
4.2.1. Các phương trình động lực học. ................................................................. 40
4.2.2. Các phương trình động hình học................................................................ 44
4.2.3. Hệ phương trình chuyển động của trọng tâm UAV trong không gian...... 45
4.3. Hoàn chỉnh hệ phương trình chuyển động của UAV.........................................46
CHƯƠNG 5: TỔNG HỢP, TỐI ƯU BỘ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH GÓC CHÚC
NGÓC KHI CÓ NHIỄU GIÓ ĐỨNG .......................................................................... 48
5.1 Đặt vấn đề.............................................................................................................48
5.2 Khí quyển và nhiễu động khí quyển ....................................................................48
5.3. Bộ tự động điều chỉnh điều khiển – cơ cấu trợ dẫn............................................50
5.3.1. Bộ tự động điều chỉnh điều khiển .............................................................. 50
5.3.2. Cơ cấu trợ dẫn............................................................................................. 51
5.4. Mạch vòng ổn định góc chúc ngóc.....................................................................51
5.4.1. Xây dựng mạch vòng điều khiển ổn định góc chúc ngóc.......................... 52
5.4.2. Lựa chọn, tính toán các thông số của hàm truyền và bộ điều khiển ......... 52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................... 59
PHỤ LỤC....................................................................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 63
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Máy bay không người lái (UAV) là một trong những loại khí cụ bay không
người lái có điều khiển. Từ khi ra đời đến nay UAV ngày càng được sử dụng phổ biến
trong nhiều lĩnh vực: chụp ảnh trên không, giám sát trên bộ, trên biển, chống buôn lậu,
kiểm soát môi trường, bảo vệ rừng, thăm dò địa chất, dịch vụ nông – ngư nghiệp. Tuy
nhiên UAV được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực an ninh quốc phòng. Trong quân
sự UAV được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ trinh sát, chụp ảnh, giám sát chiến
trường, chỉ thị mục tiêu... Hơn nữa do đặc điểm có kích thước nhỏ, khó bị phát hiện
nên UAV dễ dàng xâm nhập không phận đối tượng để trinh sát và gửi ảnh về trung
tâm tạo điều kiện cho lực lượng tiến công có thể có được những hình ảnh chính xác về
mục tiêu trong thời gian thực.
Về mặt kỹ thuật, UAV có nhiều điểm giống với máy bay có người lái. Tuy
nhiên chúng có những điểm khác biệt như:
Chi phí cho nghiên cứu phát triển, chế tạo, vận hành, đảm bảo kỹ thuật thấp.
Không bị tổn thất phi công trong chiến đấu, không tốn kém cho huấn luyện phi
công.
Không bị hạn chế bởi các yếu tố tâm lý của phi công.
Với các ưu điểm trên, cùng với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học và công
nghệ, trong khoảng 10 năm trở lại đây đang diễn ra sự bùng nổ về UAV.
Cũng như các nước trên thế giới, đối với Việt Nam nhu cầu sử dụng UAV trong
thời điểm hiện nay rất đa dạng:
Làm mục tiêu cho máy bay, tên lửa, pháo phòng không... bắn tập.
Sử dụng cho các mục đích trinh sát quân sự: chụp ảnh, tuần tiễu biên giới, hải
đảo... và các nhiệm vụ an ninh quốc phòng và kinh tế xã hội khác.
Do đó việc nghiên cứu tổng hợp hệ thống tự động điều khiển UAV trong điều
kiện có tác động của gió, nhiễu động khí quyển,có khả năng đáp ứng được các yêu cầu
chiến thuật về khả năng cơ động nhanh trong các nhiệm vụ cụ thể hay các tình huống
phức tạp là rất cần thiết.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án
Do khối lượng và thời gian hạn chế của đồ án, hơn nữa chuyển động dọc của
UAV là một chuyển động phức tạp, liên quan trực tiếp đến điều khiển UAV theo quỹ
đạo hành trình, vì vậy đồ án sẽ đi sâu vào khảo sát, nghiên cứu, mô phỏng chuyển
động của UAV và tổng hợp bộ điều khiển ổn định thông số của chuyển động khi có
nhiễu gió đứng.
Để đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển chuyển động dọc được tổng hợp,
đồ án sẽ sử dụng mô hình toán học của máy bay MiG – 21Bis.
3. Phương pháp nghiên cứu
Phân tích, mô phỏng chuyển động dọc của UAV khi có ảnh hưởng của nhiễu
gió đứng.
Nghiên cứu, tổng hợp hệ thống điều khiển ổn định thông số của chuyển động
dọc khi có nhiễu gió đứng.
Đánh giá chất lượng hệ thống bằng phần mềm Matlab.
4. Mục tiêu
Mô phỏng chuyển động dọc của UAV.
Tổng hợp hệ thống điều khiển ổn định thông số của chuyển động dọc - Ổn định
góc chúc ngóc.
Khảo sát chất lượng hệ thống.
CHƯƠNG 3: CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ CƠ HỌC BAY CỦA UAV
3.1. Các hệ tọa độ thường dùng
Khi xem xét bất cứ một chuyển động nào bao giờ chúng ta cũng phải xem xét
trong một hệ trục toạ độ nhất định. Việc chọn hệ trục toạ độ phù hợp sẽ giúp chúng ta
dễ dàng hơn khi phân tích, tính toán chuyển động của UAV trong mặt phẳng cũng như
trong không gian.
Trong động lực học bay, người ta sử dụng 4 hệ trục toạ độ sau:
- Hệ trục toạ độ mặt đất.
- Hệ trục toạ độ tốc độ.
- Hệ trục toạ độ liên kết.
- Hệ trục toạ độ tốc độ thẳng đứng.
3.1.1. Hệ toạ độ mặt đất O0x0y0z0.
- Gốc toạ độ O0: là một điểm nằm trên mặt đất (thường chọn điểm bắt đầu chạy đà).
- Trục O0x0: nằm trên mặt phẳng ngang, có hướng tuỳ chọn.
- Trục O0y0: vuông góc với mặt phẳng ngang, có chiều hướng lên trên.
- Trục O0z0: vuông góc với mặt phẳng O0x0y0, có chiều tạo với Ox0, Oy0 một hệ
tọa độ thuận.
Ý nghĩa: Hệ tọa độ tốc độ mặt đất là hệ tọa độ cố định được sử dụng khi cần
xác định độ cao và quãng đường bay của UAV.
3.1.2. Hệ trục toạ độ tốc độ Oxcyczc.
- Gốc toạ độ O: trùng với trọng tâm UAV.
- Trục Oxc: hướng theo véc tơ tốc độ bay V
- Trục Oyc: vuông góc với Oxc và nằm trong mặt phẳng đối xứng của UAV.
- Trục Ozc: vuông góc với mặt phẳng Oxcyczc tạo với các trục Oxc, Oyc thành hệ tọa
độ thuận (Trục Ozc hướng sang cánh phải)
Ý nghĩa: Hệ tọa độ tốc độ là hệ tọa độ di động gắn với UAV, được sử dụng khi
xem xét các thành phần của lực khí động.
3.1.3. Hệ trục toạ độ tốc độ thẳng đứng Oxyz
- Gốc toạ độ O: trùng với trọng tâm UAV.
- Trục Ox: hướng theo véc tơ tốc độ bay V
- Trục Oy: vuông góc với Oxc và nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, chứa trục dọc của UAV.
- Trục Oz: vuông góc với mặt phẳng Oxyz tạo với các trục Ox, Oy thành hệ tọa độ
thuận (Trục Oz hướng sang cánh phải)
Ý nghĩa: Hệ tọa độ tốc độ thẳng đứng là hệ tọa độ di động gắn với UAV, được
sử dụng xây dựng hệ phương trình chuyển động của trọng tâm UAV, đánh giá trạng
thái của UAV và quỹ đạo bay.

Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

Trích dẫn từ make_me_wonder_26:

Tải Đồ án Tốt nghiệp đại học chuyên ngành điện tử viễn thông - Nghiên cứu xây dựng kênh thông tin vô tuyến điều khiển cho máy bay không người lái

Download miễn phí Đồ án Tốt nghiệp đại học chuyên ngành điện tử viễn thông - Nghiên cứu xây dựng kênh thông tin vô tuyến điều khiển cho máy bay không người lái

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Điện tử viễn thông

1. Tên đồ án:
Nghiên cứu xây dựng kênh thông tin điều khiển vô tuyến cho
máy bay không người lái.
2. Các số liệu ban đầu: Dựa trên nhiệm vụ được giao và các tài liệu tham khảo
3. Nội dung bản thuyết minh:
Chương 1: Tổng quan về UAV
Chương 2: Kỹ thuật trải phổ nhảy tần và mã hóa cho kênh thông tin điều khiển UAV
Chương 3: Xây dựng kênh thông tin điều khiển vô tuyến cho UAV

You must be registered for see links

luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30718/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ UAV
Chương này sẽ giới trình bày về lịch sử phát triển, khả năng ứng dụng cũng như tình hình phát triển UAV trên thế giới và trong nước. Xem xét thực trạng vấn đề kênh thông tin điều khiển UAV hiện nay, từ đó đề xuất những nội dung nghiên cứu của đồ án.
KHÁI QUÁT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CỦA UAV
Lịch sử phát triển của UAV
Phương tiện bay không người lái (UAV) là thuật ngữ chỉ những phương tiện bay được điều khiển tự động theo chương trình định trước, hay được điều khiển từ xa bởi trạm mặt đất hay máy bay có người lái, có thể thu hồi hay tự hủy sau khi hoàn thành nhiệm vụ mà không cần phi công điều khiển trực tiếp.
Từ khi ra đời đến nay UAV đã được sử dụng phổ biến trong quân sự, chúng được sử dụng cho các nhiệm vụ huấn luyện, trinh sát, thông tin, tác chiến điện tử, và thậm chí trực tiếp tham gia chiến đấu. Còn trong các lĩnh vực khác, UAV được sử dụng trong các nhiệm vụ như giám sát bờ biển, chống buôn lậu, kiểm soát môi trường, hay đánh giá sản lượng nông sản.
Phương tiện bay không người lái được nghiên cứu, phát triển từ thế chiến lần thứ nhất, thiết bị đầu tiên được biết đến là Aerial Torpedoes. Tiếp đó, ngày 12/09/1916 máy bay tự động Hewitt-Sperry, còn được gọi là “Flying Bomb” được thử nghiệm thành công. Năm 1917 các máy bay tự động đã được quân đội Mỹ phát triển và sử dụng, đây chính là tiền đề mở ra những hướng nghiên cứu và phát triển các mô hình máy bay tự động sau này.
Trong những năm 1930, quân đội Anh với khả năng về khoa học kỹ thuật vượt trội đã chú trọng nghiên cứu và phát triển các phương tiên bay tự động. Trước hết là những máy bay điều khiển bằng vô tuyến để hiệu chỉnh súng pháo phòng không, điển hình trong số đó là mục tiêu bay “Fairey Queen” phát triển từ thủy phi cơ “Fairey IIIF”. Bước phát triển tiếp theo là mục tiêu bay “DH82 Queen Bee” ra đời năm 1935.
Thời gian này, quân đội Mỹ cũng phát triển hàng loạt các loại máy bay điều khiển vô tuyến. Nổi bật nhất là các sản phẩm của Reginal Denny – một người Anh di cư – như RP-1, RP-2, RP-3, RP-4, và đặc biệt nhất là máy bay điều khiển vô tuyến OQ-2 được quân đội Mỹ đặt hàng 15000 chiếc vào năm 1940.
Bước đột phá diễn ra trong chiến tranh thế giới lần thứ II khi quân đội Mỹ sử dụng những chiếc máy bay điều khiển vô tuyến TDR-1 mang theo bm và ngư lôi tấn công các tầu của hải quân Nhật đang rời khỏi quần đảo Solomon. Cũng trong cuộc chiến này không quân Mỹ (USAAF – the US Army Air Forces) đã sử dụng hàng trăm mục tiêu bay loại PQ-8, hàng ngàn loại PQ-14 và rất nhiều máy bay B-7, B-24... Thời gian này cũng đánh dấu sự ra đời của các loại UAV sử dụng động cơ phản lực Pulsejet, điển hình là loại mục tiêu T2D-1 Katydid được sử dụng trong Hải quân Mỹ.
Chiến tranh thế giới lần thứ II kết thúc, những nghiên cứu trong lĩnh vực UAV không ngừng trệ mà còn có những bước phát triển mới theo đòi hỏi của cuộc chạy đua vũ trang. Việc sử dụng UAV làm mồi bẫy bắt đầu từ những năm 1950, điển hình là các sản phẩm của hãng Northrop Crossbow. Để theo kịp tốc độ của máy bay chiến đấu với tốc độ vượt âm thanh, hãng Northrop đã thiết kế ra loại Q-4 với động cơ phản lực tua bin, sau phát triển thành AQM-35 với động cơ phản lực tua bin GE J85.
UAV được sử dụng cho nhiệm vụ do thám, tình báo vào cuối những năm 50. Đi đầu trong lĩnh vực này lại là quân đội Mỹ với UAV “Aerojet-General MQM-58 Oversere” được trang bị các loại sensor trinh sát hết sức tinh vi. Từ đó, hướng nghiên cứu này ngày càng phát triển, đồng thời rất nhiều UAV làm nhiệm vụ giám sát, tình báo được quân đội Mỹ đưa vào sử dụng. Điển hình là loại loại Model 147 Lighting Gug và Model 154 của Ryan, Compass Copes của Boeing, D21 của Lockheed … được sử dụng trong chiến tranh Việt Nam, Trung Quốc và Bắc Triều Tiên vào những năm 1960 và đầu 1970.
Cũng trong thời kỳ này Liên Xô cũng đã nghiên cứu và phát triển thành công nhiều loại máy bay do thám, trinh sát chống lại hoạt động của quân đội Mỹ và đồng minh.
Trải qua một quá trình phát triển lâu dài, ngày nay vị trí của UAV trong lĩnh vực quân sự là không thể thay thế. Những bước tiến về công nghệ trong mọi lĩnh vực đã góp phần hoàn thiện công nghệ chế tạo UAV, giúp chúng đóng vai trò ngày càng quan trọng hơn và tham gia tích cực vào các nhiệm vụ mà trước đây không một phương tiện nào khác có thể đảm trách được.
Vai trò, khả năng ứng dụng của UAV
Những UAV đầu tiên được phát triển với mục đích huấn luyện truyền phát thông tin, làm mồi bẫy và làm mục tiêu bay, phục vụ việc hiệu chỉnh các thiết bị phòng không. Tuy nhiên ngày nay nhiệm vụ của UAV ngày càng được mở rộng, có được điều đó là do những ưu điểm vượt trội của UAV so với các phương tiện bay khác. Những ưu điểm đó có thể được tóm tắt như sau:
Không cần phi công điều khiển trực tiếp, do đó giảm thiểu thương vong, chi phí đào tạo, có thể bay liên tục trong nhiều giờ và trong các trong các trường hợp khẩn cấp.
UAV dễ dàng thay đổi đường bay do đó khó bị đánh chặn hơn các tên lửa hành trình, đồng thời có thể hoạt động ở các địa hình phức tạp.
Với ưu thế nhỏ, khó bị phát hiện, UAV có thể hoạt động ở những vùng nguy hiểm, xâm nhập vào không phận để trinh sát và theo dõi đối phương, thậm chí có thể trực tiếp tấn công các mục tiêu khi cần thiết.
Tận dụng những ưu điểm trên, và do mục tiêu yêu cầu đặt ra với những phương tiện quân sự, nhiều loại UAV đã được giới quân sự các nước nghiên cứu, phát triển và hoàn thiện. Ngày nay, UAV đã thực sự trở thành phương tiện quan trọng trong tác chiến đường không.
Hiện nay, vai trò quan trọng nhất của UAV là trinh sát, giám sát chiến trường, chuyển tiếp thông tin, tác chiến điện tử và chỉ thị mục tiêu. Được trang bị các thiết bị hiện đại như: Camera quang điện tử, hồng ngoại, rada, các thiết bị vô tuyến, các sensor và các phương tiện điện tử khác…, dữ liệu thu được từ UAV đã tạo ra một lợi thế đáng kể để xác định thông tin về mục tiêu tấn công cho các loại vũ khí.
Ngoài ra hiện nay các UAV còn được sử dụng làm phương tiện tấn công và có thể thực hiện các nhiệm vụ tương đương máy bay có người lái. Chuyến bay thành công của UAV chiến đấu (UCAV – Unmanned Combat Aeriel Vehicle) loại X-45 vào tháng 5/2002 tại Mỹ, đã mở ra một kỷ nguyên mới cho UCAV. Điều này hứa hẹn trong một tương lai gần các UCAV sẽ dần thay thế các máy bay chiến đấu có người lái.
Trong khi chờ đợi những UCAV thế hệ mới như X-45, quân đội Mỹ đã trang bị vũ khí cho các UAV làm nhiệm vụ trinh sát, biến chúng thành các phương tiện tấn công. UAV Predator RQ1 được trang bị hai tên lửa chống tăng Hellfire trên cánh đã tiêu diệt một số thành viên Al-Qaeda trong cuộc chiến tại Afganistan.
Trong các hoạt động dân sự, UAV cũng chứng tỏ được vai trò của mình trong các nhiệm vụ chuyển tiếp thông tin, quan sát bờ biển, giám sát môi trường, chống buôn lậu, cứu hộ cứu nạn... Đặc biệt trong nhiệm vụ giám sát biên giới và chống buôn lậu, biên phò...

Click to expand...

làm sao để mình nhận link tải đề tài này vậy

Link mới update, mời bạn xem lại bài đầu

Trích dẫn từ long11:

làm sao để mình nhận link tải đề tài này vậy

Click to expand...

Mods ơi giúp đỡ em lấy link đề tài này với ạ

bạn xem lại bài đầu, đã có link tải rồi mà