飛行控制與仿真 2023-04-1114:11發(fā)表于廣東
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摘要：小型四旋翼無(wú)人機(jī)廣泛應(yīng)用在專業(yè)級(jí)航拍、農(nóng)業(yè)植保、軍事偵察、設(shè)備巡檢等領(lǐng)域。目前飛行控制系統(tǒng)多采用前后臺(tái)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大，處理模塊增多時(shí)，實(shí)時(shí)性很難得到保障。本文首先對(duì)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域發(fā)展情況進(jìn)行概述，其次詳細(xì)闡述了無(wú)人機(jī)的外部結(jié)構(gòu)、部件功能等硬件組成，最后對(duì)無(wú)人機(jī)通過(guò)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)后的飛控系統(tǒng)控進(jìn)行分析。通過(guò)分析可知，經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的飛行控制系統(tǒng)能夠滿足飛行要求，并具有一定的實(shí)時(shí)性、可靠性。
0 引言
無(wú)人機(jī)是一種由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，無(wú)人駕駛且重復(fù)使用的航空器簡(jiǎn)稱。其體積小、成本低，可裝配制導(dǎo)系統(tǒng)、機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)、傳感器及攝像機(jī)等設(shè)備，用途廣泛并且不易造成人員傷亡［1］。無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)是一個(gè)多任務(wù)系統(tǒng), 要求不僅能夠采集傳感器數(shù)據(jù)、進(jìn)行飛控/導(dǎo)航計(jì)算、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等, 還要求可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)［2］。由于傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)所運(yùn)用的數(shù)據(jù)復(fù)雜且繁多，使其在操作上靈活度不高，不具有實(shí)時(shí)性。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)會(huì)簡(jiǎn)化復(fù)雜的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)集合化，條理化。如將實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用于無(wú)人機(jī)中，能夠完善功能檢查，功能維護(hù)，做到實(shí)時(shí)性，高靈活性，并延長(zhǎng)無(wú)人機(jī)的使用壽命。近年來(lái)學(xué)術(shù)界在性能、應(yīng)用等方面對(duì)搭載了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行了深入研究，極大地推動(dòng)了無(wú)人機(jī)的發(fā)展。文獻(xiàn)［4］從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和飛行控制兩方面介紹了微小型四旋翼飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀，敘述了小型四旋翼飛行器的發(fā)展技術(shù)路線。在飛控系統(tǒng)的原理和功能層面，文獻(xiàn)［3］主要利用UML例圖來(lái)系統(tǒng)地描述了飛控系統(tǒng)的構(gòu)造，并從整體、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)角度刻畫(huà)飛控系統(tǒng)的性能指標(biāo)；文獻(xiàn)［5］闡述了飛控系統(tǒng)的基本原理并引入實(shí)時(shí)內(nèi)核，對(duì)調(diào)度管理和通信機(jī)制給出了詳細(xì)設(shè)計(jì)和分析。本文將回顧并總結(jié)在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展問(wèn)題，并對(duì)無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜述。
1 無(wú)人機(jī)整體概述
1.1 發(fā)展背景及發(fā)展歷程
無(wú)人駕駛飛機(jī)是一種有動(dòng)力、可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)，并能重復(fù)使用的無(wú)人駕駛航空器，簡(jiǎn)稱無(wú)人機(jī)，英文上常用unmanned aerial vehicle表示，縮寫(xiě)為UAN。早在1907年，Bruet—Richet就讓世界上第一架四旋翼飛行器“Gyroplane No．1”升上了天空［6］。但由于構(gòu)造復(fù)雜、不易操縱等原因，大型四旋翼飛行器的發(fā)展一直都比較緩慢。20世紀(jì)60、70年代，隨著美蘇之間冷戰(zhàn)形式的加劇，無(wú)人機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。美國(guó)將無(wú)人機(jī)用語(yǔ)軍事偵察，情報(bào)獲取，無(wú)線電干擾等軍用屬性。近年來(lái)，隨著新型材料以及飛行控制等技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)逐漸向微小型、實(shí)時(shí)性、可操作性強(qiáng)的方向過(guò)渡。微小型四旋翼飛行器的迅速發(fā)展，逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
1.2 無(wú)人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域
無(wú)人機(jī)在軍用領(lǐng)域及民用領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。在軍用領(lǐng)域，可用作戰(zhàn)術(shù)無(wú)人偵察機(jī)執(zhí)行偵察搜索［7］、無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)、訓(xùn)練飛行員的靶機(jī)等。在民用領(lǐng)域，利用它易操作、實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于農(nóng)業(yè)、種植業(yè)、林牧業(yè)、旅游業(yè)、拯救瀕危物種等各個(gè)領(lǐng)域。
2 無(wú)人機(jī)硬件結(jié)構(gòu)
2.1 無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)
無(wú)人機(jī)的動(dòng)力組成主要為無(wú)刷電機(jī)、螺旋槳、電子調(diào)速器等，控制系統(tǒng)主要由飛行控制器、遙控器等組成，動(dòng)力儲(chǔ)備由電池、充電器等組成。其結(jié)構(gòu)組成示意圖如圖1所示。
圖1
2.2 飛行控制系統(tǒng)
無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)是指能夠穩(wěn)定無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)，并能控制無(wú)人機(jī)自主或半自主飛行的控制系統(tǒng)。無(wú)人機(jī)飛控主要由陀螺儀，加速計(jì)，地磁感應(yīng)，氣壓傳感器，超聲波傳感器，光流傳感器，GPS模塊，以及控制電路組成［9］。無(wú)人機(jī)飛控內(nèi)含測(cè)量飛行控制所需的測(cè)量元件及利用輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。無(wú)人機(jī)飛控可將遙控器的輸入命令對(duì)應(yīng)電機(jī)動(dòng)力的輸出大小，并將飛控感知量與期望姿態(tài)產(chǎn)生誤差進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)PID進(jìn)行調(diào)節(jié)。利用地面站查看實(shí)時(shí)飛行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的在線修改。根據(jù)飛行的指令和要求，結(jié)合空置率給出控制信號(hào)并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，改變飛行器的姿態(tài)和位置。最終達(dá)到自動(dòng)保持飛機(jī)的正常飛行姿態(tài)的目的。
2.3 電子調(diào)速器
電子調(diào)速器（ESC）是一個(gè)控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制裝置。它根據(jù)接受的電信號(hào)，通過(guò)控制器和執(zhí)行器來(lái)改變輸出量的大小。無(wú)人機(jī)電調(diào)中含有速度感受元件、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行的控制器及相關(guān)執(zhí)行器、微處理器、驅(qū)動(dòng)電路、無(wú)刷電機(jī)、等裝置。無(wú)人機(jī)電調(diào)可分析受外界干擾的輸出量與標(biāo)準(zhǔn)輸入量之間的差距，從而進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)適應(yīng)環(huán)境的變化，達(dá)到輸出穩(wěn)定電壓、調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，使無(wú)人機(jī)正常運(yùn)行。
2.4 電機(jī)
無(wú)刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品[10]。它可以通過(guò)改變輸入電流的交變頻率和波形，在繞組線圈周圍形成磁場(chǎng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的永磁磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)。相較于有刷電機(jī)，無(wú)刷電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電火花，減少了電火花對(duì)遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。同時(shí)減小了運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力，保證了運(yùn)行順暢，有利于模型運(yùn)行的穩(wěn)定性。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，無(wú)刷電機(jī)的使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本較低，能夠更持久的滿足運(yùn)行的需要。
3 基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)概述
3.1.1 選用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的必要性
實(shí)時(shí)是一種用物理時(shí)鐘衡量的時(shí)間概念，它要求系統(tǒng)必須在所指定的時(shí)間段內(nèi)完成計(jì)算、處理、執(zhí)行等任務(wù)。我們?cè)谀抢锪⒘撕镁?，俯視著那沒(méi)有肉的臉上令人莫測(cè)的齜牙咧嘴的樣子。那尸體躺在那里，顯出一度是擁抱的姿勢(shì)，但那比愛(ài)情更能持久、那戰(zhàn)勝了愛(ài)情的熬煎的永恒的長(zhǎng)眠已經(jīng)使他馴服了。他所遺留下來(lái)的肉體已在破爛的睡衣下腐爛，跟他躺著的木床粘在一起，難分難解了。在他身上和他身旁的枕上，均勻地覆蓋著一層長(zhǎng)年累月積下來(lái)的灰塵。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)做出有界限的、能預(yù)測(cè)的響應(yīng)的計(jì)算系統(tǒng)。相較于之前不含有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的設(shè)備而言，裝有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的設(shè)備能夠快速處理復(fù)雜的代碼，準(zhǔn)確的進(jìn)行任務(wù)劃分，滿足生產(chǎn)的需要。因此，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于無(wú)人機(jī)嵌入式設(shè)備當(dāng)中，這就使得嵌入式設(shè)備具有實(shí)時(shí)性、任務(wù)并發(fā)性、可分配和可反饋性。
3.1.2 無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的作用，流程
一套完整的飛控系統(tǒng)軟件應(yīng)該具有飛行模式切換；數(shù)據(jù)采集；姿態(tài)解算與控制計(jì)算；與導(dǎo)航及地面站的通信；接收GPS等導(dǎo)航信息；控制輸出量等功能［11］。完成這一系列的功能模塊需要飛控系統(tǒng)的合理調(diào)度。為了滿足實(shí)時(shí)性和可調(diào)度性等要求，飛控系統(tǒng)利用調(diào)度算法對(duì)復(fù)雜的任務(wù)進(jìn)行合理的劃分，并賦予不同的任務(wù)以不同且唯一的優(yōu)先級(jí)（優(yōu)先級(jí)的數(shù)值越小，優(yōu)先級(jí)別越高），優(yōu)先級(jí)越高的任務(wù)首先獲得CPU的控制權(quán)，并將其他優(yōu)先級(jí)低的任務(wù)放置于就緒隊(duì)列中，當(dāng)優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)完成后，飛控系統(tǒng)內(nèi)核會(huì)繼續(xù)調(diào)度在就緒隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)較高的任務(wù)并進(jìn)行處理，分配CPU控制權(quán)。直到運(yùn)行完所有任務(wù)。改革創(chuàng)新是水利事業(yè)發(fā)展的源泉和動(dòng)力。10年來(lái)，中央財(cái)政在加大投入的同時(shí)，發(fā)揮職能作用，積極完善政策，推動(dòng)水利重點(diǎn)領(lǐng)域改革破冰前行。例如，在無(wú)人機(jī)嵌入式設(shè)備中，控制無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)航向、姿態(tài)變化、通信導(dǎo)航等硬式任務(wù)，需要很高實(shí)時(shí)性的任務(wù)，會(huì)被賦予較高優(yōu)先級(jí)；而相比之下，控制熒光燈發(fā)光、周期性采集數(shù)據(jù)等任務(wù)則屬于軟式任務(wù)，其要求的實(shí)時(shí)性不高，如果失敗，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成較大影響，則會(huì)被賦予較低優(yōu)先級(jí)而滯后運(yùn)行。通過(guò)管理任務(wù)來(lái)管理系統(tǒng)的所有的應(yīng)用任務(wù)，完成對(duì)各個(gè)任務(wù)進(jìn)行全局調(diào)度［12］。
3.2 基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的飛控系統(tǒng)分析
3.2.1 功能模塊分析
通過(guò)總結(jié)“匿名”無(wú)人機(jī)中飛行控制系統(tǒng)的代碼，對(duì)無(wú)人機(jī)所涉及到的函數(shù)進(jìn)行功能模塊分析。
表1
周期（ms） 函數(shù) 功能1 ANO_DT_Data_Exchange 數(shù)傳通信定時(shí)調(diào)用2 MPU6050_Read 讀取mpu6軸傳感器2 MPU6050_Data_Prepare mpu6軸傳感器數(shù)據(jù)處理2 IMUupdate IMU姿態(tài)解算2 CTRL_1 內(nèi)環(huán)角速度控制2 RC_Duty 遙控器通道數(shù)據(jù)處理5 CTRL_2 外環(huán)角度控制10 ANO_AK8975_Read 獲取電子羅盤數(shù)據(jù)20 Parameter_Save PID參數(shù)配置50 mode_check 飛行模式50 LED_Duty LED燈控制50 Ultra_Duty 超聲波高度計(jì)控制
由此可見(jiàn)，每個(gè)周期內(nèi)需要處理的主要工作有：（1）數(shù)據(jù)傳輸：飛行控制系統(tǒng)與地面站交互。（2）傳感器數(shù)據(jù)處理：包括六軸傳感器、磁羅盤、高度計(jì)等。六軸傳感器測(cè)量飛行器各個(gè)坐標(biāo)軸分量上的速度和加速度，磁羅盤測(cè)量機(jī)頭指向方向，高度計(jì)測(cè)量當(dāng)前無(wú)人機(jī)高度。（3）姿態(tài)解算：解算當(dāng)前的無(wú)人機(jī)在三維空間中的姿態(tài)及指向，但并不處理速度，后者由六軸傳感器直接測(cè)出。本研究將調(diào)查對(duì)象鎖定為在南寧動(dòng)物園游玩的家庭型游客。為保證被調(diào)查對(duì)象符合研究條件，研究者將調(diào)查地點(diǎn)定于南寧動(dòng)物園大門前，被調(diào)查對(duì)象必須是從園內(nèi)游玩出園的家庭型游客，問(wèn)卷由被調(diào)查者獨(dú)立完成，并通過(guò)訪談獲得被調(diào)查者的信息。調(diào)查于2017年10月24日開(kāi)始至11月6日結(jié)束，共發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷220份，收回有效問(wèn)卷214份，有效問(wèn)卷回收率97%。（4）飛行控制：外環(huán)控制將當(dāng)前無(wú)人機(jī)角度（來(lái)源于姿態(tài)解算）和期望的無(wú)人機(jī)角度（來(lái)源于遙控器YAW、PIT、ROL通道）作為輸入，通過(guò)PID算法解算出調(diào)節(jié)姿態(tài)所需要的變化速率，即角速度。內(nèi)環(huán)控制將外環(huán)輸出的角速度期望值和無(wú)人機(jī)角速度當(dāng)前值（來(lái)源于六軸傳感器）作為輸入，通過(guò)PID算法解算出角加速度，輸出給電機(jī)進(jìn)行飛行控制。SATB1、Wnt1、β-catenin、Vimentin、Snail在對(duì)照組肝組織中顯著表達(dá)(P<0.05)，在實(shí)驗(yàn)組和預(yù)防組中表達(dá)降低；E-cadherin在對(duì)照組肝組織中表達(dá)降低，而在實(shí)驗(yàn)組和預(yù)防組表達(dá)升高。各抗體的表達(dá)抑制率具體結(jié)果見(jiàn)表2。各組經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)(P<0.05)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。（5）其他任務(wù)：包括無(wú)人機(jī)PID參數(shù)的同步，當(dāng)前飛行模式的檢查、切換，LED燈的控制等。
3.2.2 飛控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖分析
由源碼分析可知，四旋翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)由多核功能模塊組成。而且各模塊之間存在著明顯的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。例如數(shù)據(jù)傳輸模塊運(yùn)行之前必須先執(zhí)行姿態(tài)解算模塊；運(yùn)行姿態(tài)解算模塊之前，必須先讀取磁羅盤以及六軸傳感器的數(shù)據(jù)等。故對(duì)于該系統(tǒng)，做出數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行系統(tǒng)的任務(wù)分析是很有必要的，如圖2所示。一方面，無(wú)人機(jī)上的接收機(jī)能夠接受來(lái)自用戶從遙控器發(fā)出的遙控信號(hào)，接收機(jī)將遙控信號(hào)與傳感器接收到的外界信號(hào)在控制器中進(jìn)行交互，輸出PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；另一方面，控制器能夠?qū)⒛壳盁o(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊反饋給地面站，地面站根據(jù)反饋的情況動(dòng)態(tài)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊對(duì)控制器進(jìn)行發(fā)送，進(jìn)行校準(zhǔn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變飛行姿態(tài)。在這里，暫不對(duì)自主飛行模塊進(jìn)行討論。
3.2.3 飛控系統(tǒng)任務(wù)劃分
圖2
通過(guò)系統(tǒng)模塊及源碼分析，識(shí)別出了該四旋翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的所有功能以及它們之間的數(shù)據(jù)流關(guān)系，并且得到了相對(duì)完整的數(shù)據(jù)流圖，通過(guò)數(shù)據(jù)流圖，識(shí)別出可并行的功能，并把可并行、相對(duì)獨(dú)立的功能單元抽象成一個(gè)系統(tǒng)任務(wù)。本節(jié)首先分析任務(wù)劃分的原則，再針對(duì)該分析控制系統(tǒng)的任務(wù)劃分進(jìn)行分析。根據(jù)DARTS的任務(wù)劃分原則，對(duì)四旋翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)劃分，如表2所示。
表2
任務(wù)名 主要函數(shù)/文件 功能 周期（ms）Task_Init All_Init 初始化 —Task_RC RC_Duty 接收遙控信號(hào) 2 Task_OuterLoop CTRL_2 外環(huán)控制 5 Task_InnerLoop CTRL_1, 內(nèi)環(huán)控制 2 Task_IMU ak8975.c,imu.c，mpu6050.c 姿態(tài)解算 2 Task_Data data_transfer.c 數(shù)傳 1 Task_50 Parameter.c,mode_check,LED,Ultra參數(shù)、模式檢查，LED，超聲波 50
3.2.4 任務(wù)依賴關(guān)系及優(yōu)先級(jí)的確定
在明確了飛控系統(tǒng)的任務(wù)間數(shù)據(jù)關(guān)系，以及各任務(wù)的劃分情況后，接下來(lái)需要對(duì)任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)及相互依賴關(guān)系的確立。雖然整個(gè)系統(tǒng)由多個(gè)任務(wù)組成，但是對(duì)于某個(gè)特定輸入來(lái)說(shuō)，并不是所有任務(wù)都要參與它的處理過(guò)程，因此可以將各個(gè)與輸入有關(guān)的任務(wù)提取出來(lái)，構(gòu)成一個(gè)子系統(tǒng)?？梢詫⑷蝿?wù)數(shù)據(jù)流中第一個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)設(shè)為最低。從第二個(gè)任務(wù)開(kāi)始，先運(yùn)行的任務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于等于后運(yùn)行的任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。這樣設(shè)計(jì)，可以令新數(shù)據(jù)的到達(dá)不對(duì)前面數(shù)據(jù)的處理造成過(guò)多的打斷，系統(tǒng)輸出結(jié)果的時(shí)間是確定的；還可以避免后來(lái)數(shù)據(jù)對(duì)前面數(shù)據(jù)的搶斷，保證輸出時(shí)間的確定性。根據(jù)以上優(yōu)先級(jí)設(shè)置的原則，該四旋翼無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系及優(yōu)先級(jí)設(shè)置如圖3所示。T0為初始化任務(wù)，暫時(shí)設(shè)置為最高的優(yōu)先級(jí)，初始化結(jié)束之后即使用任務(wù)刪除函數(shù)進(jìn)行刪除；接著運(yùn)行T1接收遙控信號(hào)；其次，通過(guò)T4姿態(tài)解算得到的數(shù)據(jù)，運(yùn)行外、內(nèi)環(huán)控制模塊；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸模塊。除此之外，還有T6，該任務(wù)為一些實(shí)時(shí)性較低的函數(shù)集合，包括參數(shù)檢查、LED等控制等。通過(guò)對(duì)函數(shù)功能模塊的劃分、任務(wù)的確立以及各任務(wù)之間優(yōu)先級(jí)的確立。進(jìn)一步說(shuō)明了無(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的協(xié)助下，能夠在滿足飛行要求的前提下，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性。
4 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
無(wú)人機(jī)領(lǐng)域滲透入其他各個(gè)領(lǐng)域，本文首先通過(guò)事實(shí)闡述無(wú)人機(jī)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行整體概述；結(jié)合圖示對(duì)無(wú)人機(jī)的構(gòu)造及各部件的功能作了硬件設(shè)計(jì)；闡述了無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的代碼、功能、模塊等方面的基本概念，對(duì)任務(wù)優(yōu)先級(jí)的劃分做了綜述。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)表明，配有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)設(shè)備能夠具備很高的實(shí)時(shí)性，滿足飛行要求。但由于缺少實(shí)踐，對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)際操作中的相關(guān)問(wèn)題在本文中沒(méi)有做到明確地闡述。
圖3
4.2 展望
經(jīng)過(guò)大量論文的研究表明，盡管無(wú)人機(jī)發(fā)展迅速，但與人們理想的效果仍有一些差距，還面臨著巨大挑戰(zhàn)。但不可否認(rèn)，無(wú)人機(jī)的發(fā)展具有很大潛能，隨著技術(shù)的突破和性能的改進(jìn)，無(wú)人機(jī)被廣泛應(yīng)用于各界已為期不遠(yuǎn)了。在今后的研究中，還會(huì)要將無(wú)人機(jī)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐操作結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究，進(jìn)而對(duì)無(wú)人機(jī)的各方面作更全面的闡述。音樂(lè)要服從于詩(shī)歌是格魯克歌劇創(chuàng)作的基本原則。正如他在歌劇《阿爾采斯特》宗譜序言里提到的，音樂(lè)應(yīng)該“幫助加強(qiáng)詩(shī)歌的表情并祈禱促使劇情發(fā)展的作用”，而不是“用多余的裝飾去阻礙動(dòng)作和劇情”。歌劇的一切表現(xiàn)手段都要與劇情的發(fā)展相關(guān)?！白非笮缕鎺缀鯖](méi)有價(jià)值，除非它們出于情景和表情的需要。”基于這個(gè)原則，格魯克對(duì)意大利正歌劇的歌唱部分、樂(lè)隊(duì)部分、舞蹈和舞臺(tái)布景等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，避免了一切因?yàn)楦璩呋蜃髑叶霈F(xiàn)的錯(cuò)誤。
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