基于视觉的四旋翼无人机目标跟踪系统设计

四旋翼无人机也称四轴飞行器、四旋翼无人飞行器,是一种能垂直起降的无人飞机。它有四个螺旋桨,通过改变自身螺旋桨转速实现各种飞行动作。和固定翼无人机相比,四旋翼无人机有着很好的运动特性,可以在狭小区域垂直起降,可以在固定目标上悬停监视,同时还可以贴地飞行从而有效的躲避雷达探测。同无人直升机相比,四旋翼无人机的机械结构比较简单,由于通过平衡四个螺旋桨产生的升力来实现稳定的盘旋和精确飞行,比较容易控制。四旋翼无人机的上述特点,使得其非常适合做为在复杂的城市环境或山区下,用于对目标侦测和跟踪设备的机载平台。在这种环境下,小型四旋翼无人飞机能够垂直起降,具有"悬停和凝视"目标能力,而且还可以抵近建筑物飞行,对目标物提供精确定位,而且能依靠四个螺旋桨产生的升力进行姿态与位置控制。本文提出一种基于APM的四旋翼无人机搭载无线摄像头的目标跟踪系统。     

一种无人机的航迹规划和自主导航算法

实现自主飞行是无人机飞行控制技术的的重点也是难点,本文推导了相关的制导指令计算方法,同时对无人机航点的切入作了最优的航迹规划。仿真结果表明,该算法能满足实际飞行要求。     

一种基于多目标优化的无人机航迹规划算法

考虑电磁环境约束建立无人机航迹规划模型,采用多目标模拟退火优化算法完成航迹规划。经仿真验证,该算法可有效完成航迹规划,实现无人机飞行过程中电磁环境最优、航路最短等多目标优化。     

倾转三旋翼无人机部分参数选择与优化

可倾转旋翼无人机是一种特殊构型的无人机,通过飞行器的倾转结构与其他微控制器协调工作,继而能够实现飞行器从垂直起降到水平飞行的模式过渡。倾转三旋翼无人机兼具直升机和固定翼无人机各自优点,不仅拥有垂直起降和空中悬停的功能和独特方式,而且其机动性更高所需起降范围更小。在传统倾转翼无人机的基础上,用倾转式舵机代替传统的铰接式旋翼可以在实际运用使其性能更加强大。     

基于CDMA技术的无人机接力测控系统

无人机在海域动态监视监测、电力巡检、油气管道巡线、森林防火巡查等应用场景,飞行范围大、距离远、遮挡严重,测控距离受限的问题突出,为此探讨了常见中继测控方案的优缺点。根据以上几种场景下线路较为固定的特点,提出了基于CDMA软切换的接力测控系统设计方案、技术实现路径及测试结果,证明本方案可以较低的费效比解决无人机长距离、大范围的测控问题。     

基于无人飞行器随机非线性系统控制的研究

介绍了无人机自主飞行中的应用到的随机非线性系统控制的应用,叙述了其发展和概况和趋势。并针对在无人机自主飞行控制中的飞控系统,伴随着随机稳定性理论中陆续的提出的重多理论,相当一部分确定性非线性系统的研究成果拓展到了无人机自主飞行系统此伦理中完成对无人机自主飞行控制的完善和发展。     

一种四旋翼无人机自主探测跟踪系统的研究

基于四旋翼无人机的便捷与可控等特点,本文设计并实现了一种可自主探测跟踪的四旋翼无人机系统。该系统采用tm4c123gh6pm作为飞行控制的主控芯片。对九轴运动处理传感器MPU9250的数据进行了姿态融合和计算。将脉冲宽度调制(pwm)波形输出和电气调节相结合,控制飞机的稳定飞行,实现姿态稳定。利用激光传感器与气压计互补融合检测飞行器和地面的相对高度,实现高度控制。利用光学流量传感器获取飞机和地面的相对速度,实现位置控制。使用OpenMV进行图像处理,与控制系统通讯,达到自主探测跟踪控制的要求。     

无人机自主飞行航迹规划

无人机技术在军事应用中占有重要地位,其飞行航迹规划直接影响飞行能力.在考虑到雷达威胁和航行路径情况下,建立多目标动态优化模型.首先针对雷达威胁,利用模拟退火算法及局部点搜索法找出所有威胁点中的最小威胁度点,所指定的路线要尽可能多的通过这些局部最优点,以达到减少航行威胁的目的.然后利用1stopt软件将其拟合成一些航行曲线.在考虑航行路径时,采用对路径积分的办法,选出这里面的最短路径最为最用航迹.最后通过一个实例验证该模型的实用性.     

倾转旋翼机复合材料机翼动特性仿真分析

<正>倾转旋翼机可在直升机模式、固定翼飞机模式和两者之间过渡模式飞行,集直升机和固定翼飞机飞行特点与一身。相比传统直升机,倾转旋翼机的飞行速度大幅提高,飞行包线更大,应用范围更加广阔;与固定翼飞机相比,倾转旋翼机大大降低了对场地的要求,提高了空间灵活性。然而,倾转旋翼机特殊的结构设计使其兼具了类似于直升机“地面共振”“空中共振”以及固定翼飞机回转颤振的动力学不稳定问题,其中回转颤振是倾转旋翼机设计不容忽视的自激不稳定性问题。研究表明倾转旋翼机的机翼刚度是影响回转颤振稳定性的重要因素之一,     

中国无人机应用的现状及展望

本文对无人机的分类、能耗及应用现状做了综合性的介绍。无人机具有成本低、机动性强、自组网、部署灵活等优点,因而在近几年发展迅速,备受关注。本篇文章对无人机的分类——旋翼无人机、固定翼无人机各自的优缺点做出了介绍,并对无人机的能耗组成进行了说明。结合现阶段无人机在观测任务、空间基站、空间组网等方面的应用,给出了对于无人机未来发展方向的讨论。     

灾害救援中四旋翼低空飞行控制关键技术研究

四旋翼无人系统救援属于智能体自主与鲁棒控制难题,解决四旋翼救援过程中的飞行控制问题,将是无人机技术在智能体自主控制领域的一个重要突破,不仅对于提高无人机的自主能力具有重要科学意义,而且对无人系统在灾害救援方面的应用具有较高的理论和实际指导意义。本文在介绍四旋翼无人机救援任务的特点和国内外研究现状后,重点阐述了灾害救援中四旋翼飞行控制的关键技术,并对其中存在的问题进行了总结与分析。     

人工免疫算法规划复杂环境下三维飞行航迹

应用人工免疫算法规划复杂地形和火力威胁环境下的三维飞行航迹.根据实际地形的特点提取在山岭横栏的地形和多火力威胁包围的复杂场景,利用人工免疫算法的3种情况分别进行飞行器的航线设计,同时根据飞机的机动性和适航性对上述规划出的航迹进行优化;并把免疫算法3种情况的模拟结果进行比较.仿真结果表明,与遗传算法相比,人工免疫算法在规划复杂环境下三维航迹是可行的,在时间上有一定的优势.     

基于改进RRT算法的路径规划

<正>在无人机信息技术化创新发展的背景下,推动无人机性能不断完善。近年来,我国与无人机相关的专利申请数量不断上升,2021年申请的数量达到19 877件。无人机因机动灵活、视野开阔、自主性强、协同性好等特点被广泛地应用在摄影航拍、农林植保、安防检测,尤其是在军事装备领域,无人机的发展关系到空中作战技术的提高。针对无人机在飞行过程中遇到障碍物的突发事件,本次研究基于扩展树概率路径的规划算法实现最小路径规划,但该算法在动态规划过程中会出现大量路径冗余计算,造成路径搜索缓慢。     

直升机操纵线系摩擦力和不平衡力仿真分析

<正>操纵系统中从座舱操纵机构到自动倾斜器之间的部分称为操纵线系,其功能是将驾驶员的操纵指令传递到助力器和自动倾斜器等部件,实现对直升机的姿态和航迹控制。操纵线系对操纵系统的功能实现和飞行品质都有很大的影响。     

传感器在无人机飞行控制系统中的应用

随着社会经济的飞速发展,科学技术的发展也极为迅速,尤其是在无人机研发中,更注重无人机的飞行控制系统设计,结合无人机的实际运行需求,合理运用多种类型的传感器,能够促使多个传感器形成传感器网络,全面提高无人机飞行控制系统运行的可靠性。本文主要针对传感器及其在无人机飞行控制系统中的应用进行分析,希望本文的分析对相关部门以及人员提供一定的帮助,进而提升推动无人机的发展,使得无人机为国民做出更多的工作和更大的贡献。     

无人机自主控制技术研究

无人机自主控制技术可以用于航空探测、农药喷洒、地面拍摄等多个领域。但是由于无人机自主控制过程中受环境因素和自身重量因素的影响在低空低速飞行中容易出现抖动问题,这严重影响了测量或者拍摄的准确性,为此以解决这一问题为目的,对无人机自主控制技术进行研究,通过对无人机设备硬件、传感器、通信串口、电机驱动等进软件设计,实现无人机低空低速稳定自主飞行,并能够与地面通信站之间进行有效的信息通信。在使用Mission Planner为地面站进行试验飞行时,其接收到的关于无人机滚转角、俯仰角、偏航角的角度变化范围都控制在1°之间,上下抖动范围不超过0.2m,飞行曲线结果证明了软件设计的可行性和自主控制的优越性。     

作业型四旋翼无人机的研究分析

作业型四旋翼无人机是指由四旋翼飞行器与作业装置结合具有作业能力的一种新型飞行机器人。四旋翼无人机由螺旋桨提供升力,可控性强、机动性高、具有很广泛的应用价值。但由于作业装置与四旋翼飞行器之间的强耦合性,以及外部干扰对四旋翼本身运动产生的影响,作业型四旋翼无人机的研究也面临着诸多难题,如:欠驱动、多变量、强耦合的复杂非线性系统对其控制的影响。本文对作业型四旋翼无人机的发展现状、研究方向及其中的关键问题与难点进行了具体的分析。     

大型固定翼无人机在架空输电线路中的运营可行性研究

文章对大型固定翼无人机在电力巡线领域的应用进行定位,并概括了现有的硬件设施基础条件、政策法规条件以及人员资质条件,提出了大型固定翼无人机的三种运营模式,从经济性、安全性、可行性三方面进行对比分析,最终对电力巡线领域中大型固翼无人机的应用发展提出了建议。     

基于OpenMv3视觉家庭安防机器人

为降低安全事故的发生,提高家庭环境的安全系数,特基于视觉跟踪技术而研发了一款家用视觉安防机器人。所谓视觉跟踪,就是指对图像序列中的运动目标进行检测、提取、识别和跟踪,获得运动目标的运动参数[1],如位置、速度等,并对信息参数进行相应的分析处理,实现对目标的行为理解。视觉跟踪解决的难题是在一段时间内对于同一个物体在复杂的场景下(如遮挡,明亮,物体扭转等)进行连续高速的跟踪,是监控、安防、自动驾驶、无人机、智能家居等应用中必须解决的关键课题。     

飞翼布局无人机重构控制方法研究

飞翼布局无人机飞行空域大、飞行条件复杂、动压变化剧烈,尤其是在空战过程中,容易受到战斗损伤,发生部件故障,导致飞行品质下降甚至坠机.如何设计一种自修复飞行控制系统,使无人机在复杂飞行条件下,仍具有满意的飞行性能和操纵品质,并且在发生故障(舵面浮松、卡死和损伤等故障)时,仍然能够在线重构控制律,就显得非常有必要.本文结合国内外发展状况,对几种飞翼的重构控制方法进行了介绍和评述,对从事该领域的研究人员有一定的参考价值.