2024年3月21日发(作者：阚家骏)

固定翼飞机竖直飞行控制系统方案设计

引言

固定翼飞机水平飞行是最常见的飞行状态，让其做大仰角飞行则动作不

能一直保持，如让其垂直于地面飞行能保持的时间则更短。本项目要实现的是

一个可以让飞机垂直于地面飞行并可以稳定在固定高度的控制系统。利用在机

身加入的三轴向加速度传感器来检测垂直于地面飞行的飞机的姿态。当检测到

飞机前后摇摆时，控制水平尾翼使飞机保持前后方向的稳定性；当检测到飞机

左右摇摆时，控制垂直尾翼使飞机保持左右方向的稳定性；当检测到飞机上下

窜动时，控制油门的大小（即螺旋桨的转速）来保持飞机飞行高度的稳定性。

当这些控制都很精准到位时，固定翼飞机也可以像直升机一样稳稳地悬停在空

中了。利用本文设计的控制系统可以让飞机在做垂直飞行减速的同时顺时针或

逆时针转 90°（投影面积很小），这样就可以减小暴露给后面飞机的投影面

积，减小被击中的几率。

设计概述

为了让飞机能竖直飞行，控制电路需要有以下功能：

判断飞机是否要竖直飞行 对于真飞机，它可能只是一个可防止误触发

的拨动开关；在本项目的实验品遥控飞机里，它就是某一个通道的脉宽信号。

当脉宽大于某一设定值时，控制电路就知道它该上场了。

判断自身姿态 这是本控制电路的核心部分之一，在控制飞机保持竖直

飞行之前必须先判断自身的姿态。本项目用 MMA7260QT 传感器检测飞机的姿

态。

控制 这是本项目设计制作过程中最耗时的部分，但其原理很容易理解：

姿态电路已经了解了飞机的姿态，控制电路只要做相应动作就可以了。飞机前

2024年3月21日发(作者：阚家骏)

固定翼飞机竖直飞行控制系统方案设计

引言

固定翼飞机水平飞行是最常见的飞行状态，让其做大仰角飞行则动作不

能一直保持，如让其垂直于地面飞行能保持的时间则更短。本项目要实现的是

一个可以让飞机垂直于地面飞行并可以稳定在固定高度的控制系统。利用在机

身加入的三轴向加速度传感器来检测垂直于地面飞行的飞机的姿态。当检测到

飞机前后摇摆时，控制水平尾翼使飞机保持前后方向的稳定性；当检测到飞机

左右摇摆时，控制垂直尾翼使飞机保持左右方向的稳定性；当检测到飞机上下

窜动时，控制油门的大小（即螺旋桨的转速）来保持飞机飞行高度的稳定性。

当这些控制都很精准到位时，固定翼飞机也可以像直升机一样稳稳地悬停在空

中了。利用本文设计的控制系统可以让飞机在做垂直飞行减速的同时顺时针或

逆时针转 90°（投影面积很小），这样就可以减小暴露给后面飞机的投影面

积，减小被击中的几率。

设计概述

为了让飞机能竖直飞行，控制电路需要有以下功能：

判断飞机是否要竖直飞行 对于真飞机，它可能只是一个可防止误触发

的拨动开关；在本项目的实验品遥控飞机里，它就是某一个通道的脉宽信号。

当脉宽大于某一设定值时，控制电路就知道它该上场了。

判断自身姿态 这是本控制电路的核心部分之一，在控制飞机保持竖直

飞行之前必须先判断自身的姿态。本项目用 MMA7260QT 传感器检测飞机的姿

态。

控制 这是本项目设计制作过程中最耗时的部分，但其原理很容易理解：

姿态电路已经了解了飞机的姿态，控制电路只要做相应动作就可以了。飞机前