精密制造与自动化
2017年第2期
基于MATLAB的无人机飞行稳定性影响因素
回归分析与研究马博1代丹丹？潘江如”
（新疆工程学院机械工程系乌鲁本齐830023）
摘要针对相关操控及自然等因素对无人机飞行稳定性的影响，基于正交试验数据，尝试性地建立起无人机飞行稳定性指标与各因素间的数学模型，并利用MATLAB软件对其求解优化，从中分析出影响无人机飞行稳定性的主要因素
关键词MATLAB无人机稳定性正交实验回归分析
随着应用的需要和航空技术的发展，近年来世界范围内掀起了对无人机的研究热潮。究其原因，用无人机替代有人驾驶飞机可以降低生产成本，便于运输、维修和保养，而且不用考虑人的生理和心理承受极限。未来无人机在军事和民用上都有广产泛的应用前景。在军事领域，采用无人机进行作战和侦察，可以减少人员的伤亡，还能具有超高过载的机动能力，有利于攻击和摆脱威胁。在民用领域，无人机可以完成资源勘测、灾情侦察、通信中继、
环境监测等繁重重复或具有一定危险的任务"。
不同的无人机应用，对飞机系统的各项指标各不相同，比如森林防火要求航时长，应急救灾要求抗风能力强，科研试验要求载重大，边境巡逻要求长航时加高海拨，地震调查要求机动性强、运输方便和易操作，航拍要求姿态、定高的精确度、发动机的可靠性，但无论何种应用都对无人机的飞行稳定性提出了相关要求。因此，本文利用逐步回归法对无人机飞行实验数据建模，以期分析出各因素对
无人机飞行稳定性的影响程度。 1试验设计
实验平台
1.1
实验所用机型为自主组装的六旋翼多用途小型无人机，可用于航拍及植保等。
飞控及地面站：零度X4V2：遥控器：AT9：
最大载重：10kg，实验机如图1所示。*新疆工程学院科研基金项目
编号：2014xgy161612 32
万方数据
1.2正交实验
图1六旋翼小型无人机
鉴于无人机飞行稳定性的影响因素复杂多样，本文所设计的正交实验主要从操控相关及风速等外因着手。
影响因素：风速x1、载重量x2、遥控器油门量x3 及飞行高度x4：
实验仪器：SMARTSENSORAR816+风速计：实验指标：将无人机地面站中的晃动系数与震
动系数取综合值作为飞行稳定性评价指标，即综合评分：综合评分y=晃动系数×0.4+振动系数×0.6（权重系数根据相关经验确定），实验结果见表1。
2建模与分析
首先，对表1中的影响因素即风速（x1）、载重（xz）、油门量（xs）、高度（x4）与综合评分（y）建立数学模型：其次，对拟建立的数学模型求解及分析验证：最终，通过逐步回归分析对模型进行优化。