Openrocket 弹道仿真

Openrocket是一款开源小型火箭总体及外形设计软件，可以添加头锥、箭体、尾翼、发动机等常用部件，得到火箭无控飞行弹道，是小型探空火箭设计的利器。给出其官网及下载使用方式及星辰探空火箭俱乐部OpenRocket内部培训PPT
值得说明的是，OpenRocket中没有D8-0等国内模型固体火箭发动机的数据，需要自己编写.eng文件并存放至指定文件夹。
下面给出本次参赛火箭的外形图及仿真数据。数据显示，火箭的静稳定性为0.91，最大飞行高度约74m，初始过载峰约6g，基本满足飞行任务要求。在完成详细的结构设计后，还需要在对火箭不同部位的质量进行覆写和修改，使火箭的仿真质心与实际质心一致。

结构设计

考虑到折叠机构的强度，箭体使用碳纤维管加工而成，头锥和舱段连接件为PLA 3D打印，尾翼同样采用碳纤维板。

旋翼动力系统设计

由于箭体内空间限制和箭体外壁的干涉，无人机的螺旋桨不能选的很大，此处选为5寸两叶桨。小桨为了获得大推力，只能提高其转速，因而整个动力系统与穿越机配置差不多。

控制系统设计

本项目采用开源成熟飞控PX4作为控制系统，在其中加入相关时序进行流程控制。一般来讲，PX4开发者会在飞控内部创建一个进程，用来进行各种时序的控制，但本人水平有限，对于PX4内部的理解还不够深入(学习PX4可以点击这里)，尝试过许多次都无法正常运行。退而求其次，本项目使用地面电脑作为上位机，通过数传（MAVSDK）与飞控通讯，从而实现自动飞行。MAVSDK是Mavlink协议的封装，给出了许多方便用户调用的函数，包括建立通讯、获取飞控状态、传感器数据、下达飞行指令等。
为了解决大过载导致的GPS锁定问题，采用了北斗星通公司的高动态板卡UZ230，虽然它的水平定位精度只有5m，但通过调整PX4 EKF2的参数，是能够保证火箭实现定点降落的。

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