使用GPS傳感器的飛行器自動拋物系統設計

　　摘要：本文針對飛行器空投物資難以實現精準著陸的問題，推導了飛行器空中拋物的算法公式，在此基礎上利用ADuC7026單片機對GPS數字傳感器和MEMS陀螺儀提供的導航信息進行精確運算處理，確定了自動拋物時機，實現對目標位置進行準確拋物的控制，并通過實驗驗證了設計的有效性。

　　引言

　　現代飛行器在社會各領域都有廣泛的應用，其中利用飛行器進行物資的運輸投放也頗為常見。例如，在發生重大自然災害時，由于路面交通的損壞，將使得空中運輸成為受災區域各物資來源的唯一途徑。以往飛行員在投放物資時，往往根據經驗通過目測來確定投放時機，但是這樣往往會給地面人員的物資拾取帶來很大的不便，尤其是在地理環境復雜的山區。GPS傳感器是一種能夠全天候、實時地提供載體位置信息的傳感器，在很多領域均有廣泛應用。若能利用GPS傳感器采集詳細的飛行器位置信息，并通過飛行器中央處理單元依據這些信息快速計算出拋物的準確時機，則可以有效地提高物資投放的準確性。此外，飛行器拋物系統在軍事上也有廣泛用途，如利用無人飛行器進行投彈等。

　　本設計將GPS數字傳感器整合到小型無人飛行器上，經ADuC7026單片機精確運算處理后，對目標位置進行準確拋物。

　　總體方案設計及飛行拋物算法

　　總體設計
　　本文設計的飛行器拋物系統的拋物過程如圖1所示，為了能精確地將物體投擲到目標點，必須在飛行器距離目標點一定距離時便提前開啟拋物裝置，使物體在空中以一定的初速度做自由落體運動直至到達目標點。