固定翼无人机综合实践教学设计研究

围绕知识—能力—素质培养理念,在航空院校配合无人机设计课程开展综合实践,设定学生应该具备的能力标准,以项目设计为抓手,将理论知识点和关键能力点有机串联,通过动手操作及无人机实飞,综合提高学生对知识的理解水平和应用能力,通过良好的习惯培养航空素养。结合国防科技大学实际,开展基于固定翼无人机为实践平台的综合实践教学设计与实践,带领学生完成气动计算、通信测控、飞行控制、总装集成,并开展无人机实际飞行验证;总结了授课体会并延伸改革思路,对无人机专业学生的任职教育与教改模式创新具有较好的参考意义。     

基于VR操控的无人机系统在农业教学中的应用

为促进无人机技术在高校农业教学中的应用,培养农用无人机应用技术人才,提升农业生产的信息化与精准化,设计了一个基于VR操控的无人机模拟系统,并应用于农业教学实践中。该系统在VR技术支持下实现沉浸式教学体验,提升了学生对无人机理论知识的掌握程度,解决了教学实践中无人机设备短缺的问题;实时视觉定位无人机的航行环境并创建三维点云地图,实现了农业信息获取的可视化与实时性。该系统具有完备的设计过程,能够直接应用于无人机农业教学中,为高校培养无人机农业技术人才创造条件。     

高校无人机学生社团开展创新教育的探索与展望

针对近年来农用无人机爆发式的市场应用与需求,以华南农业大学无人机协会为例,结合学生社团组织"无人机协会"的发展经历,采用教学案例与竞赛项目结合分析的方法,深入剖析公选课小型飞行器基础的开设效果与大学生参加国家级无人机竞赛的过程,探索学生社团开展创新研究的特点与方向。结果表明,新兴无人机技术已经成长为学生社团的航空特色,并与学校的教学改革方向协调发展,未来无人机社团的进一步发展,可为普通高校开设相关无人机专业打下坚实基础。     

无人机降落伞自动分离系统的设计与开发

针对利用弹射技术起飞的固定翼无人机,可靠的回收、迫降方式可以减少无人机回收及迫降过程中产生的损耗,从而有效地降低无人机的使用成本.以中小型无人机为研究对象,采用纯机械结构作为降落伞与无人机的连接机构,使降落伞在无人机落地瞬间与无人机分离,避免降落伞在风力作用下拖拽无人机.该分离机构结构小巧,生产简单,不含任何电磁设备,对无人机信号无干扰,可广泛运用于使用降落伞作为回收及迫降方式的无人机.     

小型固定翼无人机自主起飞控制系统

为了能够增强小型固定翼无人机在起飞阶段的安全性和稳定性,设计了固定翼无人机自主起飞控制系统,并实现其功能。首先在三维空间内建立无人机起飞阶段的六自由度运动数学模型;根据无人机受力不同,将无人机起飞分为3个阶段,并分析每个阶段的动力学和运动学规律;搭建无人机自主起飞硬件实物平台,设计、制作并调试飞行控制板,结合无人机自身特性和控制任务要求,对所用的电机等元件进行选型以及对电路板进行焊接与底层调试。基于上述条件设计PID控制器,在有风扰动情况下对开环、闭环控制下无人机的起飞进行仿真,通过对比分析以及不断调整控制参数,以达到理想的控制效果,通过实地飞行实验,以验证该控制系统的可行性和稳定性。     

变旋翼垂直起降无人机设计与实验

复合式垂直起降（VTOL）无人机结合多种飞行模式,适应多元化的飞行需求。该文提出一种变旋翼电动VTOL无人机结构设计方案,通过结合固定翼和旋翼机的飞行优势,改变旋翼的转向结构及其相对气流的工作方向,从而切换不同气动方式,达到增强机动性、提升续航性的设计目的。在选型和计算校核后,设计样机并搭建实验平台测试其升转速力特性,得出25°～30°为最优攻角,并验证了新系统最大可达传统旋翼1.8倍的升力。以CFD进行验证计算与实验间的偏差控制在7%,结果显示设计可行。     

固定翼航模智能飞行控制系统

根据对固定翼无人机飞行控制系统的实际民用需求,本文设计了固定翼航模智能飞行控制系统。详细说明了控制系统中飞行控制算法的设计与建立过程,以及从硬件和软件两方面对系统的设计和实现过程。该系统实现了两种飞行控制方式,即人工遥控控制飞行模式和控制系统自主控制飞行模式。其中人工遥控控制飞行模式是指操控者通过遥控控制模块对固定翼航模飞行姿态进行无限制的操控,从而完成各个飞行姿态的转换;控制系统自主控制飞行模式则是指固定翼航模在控制系统的控制下,自主进行稳定的直向飞行。该系统是一种低成本、高性能、高鲁棒性的通用固定翼航模飞控系统。     

农业的根本出路在于机械化

农业机械作为现代化农业发展的标志,它对农业生产以及现代化建设具有重要作用。农机作为农业不可分割的作业工具,同时也是先进农业以及技术发展的有效载体,农机系统作为农业生产的关键环节与主要产物,做好农业机械的研发,对技术推广与应用具有重要作用。本文结合我国农业发展,对机械化发展与应用进行了简要的探讨。     

计算机视觉技术在无人机上的应用

计算机能力的提高与计算机视觉技术的快速,使无人机从最初的军事领域扩展到其它行业,得到了广泛应用。通过查阅文献,对无人机及计算视觉技术的起源与发展进行全面回顾,总结近年来计算机视觉技术结合无人机在农业、电力、交通、环保、救援、娱乐等领域的相关应用,对相关的调查数据进行分析统计并以图表的形式展现。通过数据可以清楚发现计算机视觉与无人机的结合在未来还有很大上升空间。     

屏蔽层接地方式对飞机电缆电磁屏蔽效能的影响研究与优化设计

基于航空电缆上可能因为电磁耦合效应而形成的大量电磁辐射危害无人机上信息传递的品质,甚至危及无人机飞行安全的现象,根据屏蔽层电磁干扰的计算模型,用CST分析了不同接地方法对电磁屏蔽的影响,重新设计了某型无人机的机载电缆,对某型无人机目前机载电缆进行了屏蔽层360度搭接的改装,然后对改装屏蔽层360度搭接前后电缆屏蔽效能进行了分析,提高了该无人机在高频时的电磁屏蔽效能,为之后机型的电磁屏蔽设计提供一定的参考。