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。     

一种旋翼飞行器飞行自动评分系统设计

<正>近年以来,无人机被广泛应用于军用和民用领域,如农业、地理测绘、航拍摄影、电力巡检以及军事侦察等。其中,多旋翼无人机因其结构构造简单,比较容易操控等优点深受大众喜爱,尤其是消费级无人机的大规模普及,集航拍摄影于一身的小型旋翼无人机更是走进千家万户。随着旋翼飞行器行业的蓬勃发展,掌握无人旋翼飞行器驾驶技术的人才需求量与日俱增,飞行人才的需求缺口依然很大,如何方便快捷地对无人旋翼飞行器驾驶员的飞行技能进行自动评价是一个重要课题。目前对于直升机和多旋翼的视距内驾驶员实践操作评价一般都是基于GPS定位进行的,     

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。     

磁悬浮旋翼系统设计

磁悬浮旋翼系统是一种新型具有发展潜力的旋翼系统,它具有机械噪声低、振动小的优点,能增强旋翼飞行器的隐身性、维护性。本文提出了一种通用的磁悬浮旋翼的设计方案,该旋翼由悬浮旋翼、悬浮装置及旋转驱动装置组成。介绍了旋翼参数选取与磁悬浮驱动系统之间的相互关系,推导了相关力学作用公式,进行了磁悬浮旋翼气动及磁力耦合初步设计,给出了一组磁悬浮旋翼总体参数优化结果。     

基于虚拟现实技术的智能巡视无人机

四旋翼无人机技术已日益成熟,由于其结构小巧、不载人以及机动能力强的特点,无人机可以进出各种高危空域,进行危险的人员搜救和巡视作业。此外,伴随着图像处理技术的飞速发展,沉浸式的三维动态视觉处理技术——虚拟现实技术,已经日渐成熟。项目组希望结合虚拟现实技术和四旋翼无人机技术完成基于虚拟现实技术的智能巡视无人机的设计,使搜救人员感觉亲临灾害现场,提高搜救的效率和准确性,也可以保护搜救人员的安全。     

四旋翼飞行器的发展与应用

本文介绍了四旋翼飞行器的发展和四旋翼飞行器的基本原理,研究了四旋翼在航拍摄影、精确农业、电力巡检、快递运输等领域的应用方法以及存在问题,由此指出了四旋翼飞行器未来的发展方向。     

基于四旋翼无人机飞行器的高速公路监测系统设计

<正>point高速公路监控系统是用于对高速公路的运行情况进行动态监控的综合管理系统。随着航空技术的不断发展和应用,微小型旋翼机己经成为当今世界航空领域研究的重要方向之一。其中,四旋翼飞行器不但制作成本低廉,在执行特殊科目时人员无伤害,而且具备非常优秀的操作控制性和灵巧性,本文提出一种基于APM2.8自动驾驶仪的四旋翼无人机搭载无线高清摄像头的高速公路监控系统。     

四旋翼飞行器在桥梁检测中的预处理

四旋翼飞行器的运用已渗透至各个行业。当面对具有特殊结构的桥梁时,飞行器可以实现全自动运行,从而大大提高了安全性、检测效率和检测质量等。为使无人机在意外情况下(例如飞至桥下丢失GPS信号等)和对桥梁更全面的检测,针对检测前的预处理作讨论。     

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。     

四旋翼飞行器控制系统的研究

本文着重就四旋翼飞行器控制系统的系统组成、结构和软件算法进行研究与探索。四旋翼飞行器由控制核心处理器、加速度计、陀螺仪、磁场计和GPS模块等组成,控制核心处理器负责接收飞行器姿态数据和控制飞行姿态;用PID控制算法对数据进行处理,同时,计算出飞行器相应电机需要的PWM增减量,及时调整电机转速,调整飞行姿态,使飞行器的飞行的更加稳定。本系统选用的ST公司的STM32F407作为四旋翼飞行器的控制核心芯片,该芯片是ARM公司的最新内核Cortex M4F,通过其强大的控制和运算能力为本系统的研究奠定了很好的基础。     

基于PIX飞行控制系统的倾转旋翼机的研究

本文分析了固定翼飞机和倾转旋翼飞行器在结构、成本、适合平台、应用前景等方面的不同点,指出四旋翼倾转旋翼机的特点和优势。介绍了制作四旋翼倾转旋翼飞行器模型的过程,重点对气动布局,主翼材料进行了设计研究,并对飞控系统的关键内容进行了分析与研究。     

无线遥控火灾救援探测装置研究

近年来旋翼无人飞行器的应用日趋广泛,其中四旋翼具有灵活性高,可以垂直升降,多角度操控,搭载多个传感器等优点,是近来研究的热门对象。针对火灾中常常需要消防人员进入火灾现场寻找是否有被困人员,文章主要研究小型四旋翼在狭小空间自主飞行,完成特定任务,能将空间内的被控人员信息传回接收装置并显示,方便消防人员判断处理。采用的飞行器结构简单,可操控性高,使用灵活,试验机验证了装置的可行性,并且该装置还预留了wifi视频接口便于以后升级,可以添加摄像头,增加摄影功能等。     

四旋翼快递用无人机总体结构方案设计

四旋翼无人机由于其机械结构简单,起飞降落便捷,维护使用方便,已被多个行业广泛使用。相比航拍、巡检等传统行业的无人机,快递无人机结构包括:机身、控制器,燃料贮存罐,防水电机与旋翼,GPS系统模块,物品存放柜。快递用无人机需满足抗恶劣天气能力强,具有避障性,续航时间长,悬停稳定等特性,本文从以上几个特性出发,经过设计与仿真,提出的结构设计方案能基本满足快递用无人机的使用要求。     

微型扑旋翼飞行器结构设计

扑旋翼飞行器作为一种全新布局的微型飞行器(MAV),近年来吸引了很多关注,但目前针对飞行器结构设计的研究还较为空白。本文针对这一问题,以微型扑旋翼飞行器为研究对象进行了结构设计,包括驱动装置设计、传动机构设计、扑旋机构设计和机翼设计。在完成设计后,本文还探讨了扑旋翼飞行器的制作和组装,包括不同部件的材料和加工方式。获得样机后,通过实验对扑旋翼飞行器进行验证。结果表明所设计飞行器满足要求,可为相关方向的研究提供参考。     

派诺特四旋翼飞行器定位方法的实现

知道无人机的位置以及高度是非常重要的。知道无人机的位置就能够调整无人机的飞行过程,从而防止其坠毁,所获得的数据能够在地图上显示无人机的位置。要计算目标飞行器的位置,知道其海拔高度也是必要的。本文为四旋翼飞行器选择一种合适的定位方法,将GPS和气压计结合在一起,GPS传感器是用于在水平平面内的定位,而气压计则用来确定飞行器的海拔高度。该方法已经在派诺特AR.Drone飞行器上进行了测试,实验和仿真结果表明能够满足设计要求。     

四旋翼飞行器控制系统研究

本文着重就四旋翼飞行器控制系统的硬件组成、结构和软件算法进行研究。介绍了四旋翼飞行器的组成结构和飞行原理,包括四旋翼飞行器的优势和特点以及今后的应用领域;讨论了控制系统的硬件组成结构及其特点,如主控制器MCU芯片的选择、所需传感器种类的确定、数据传输模块的设计和硬件通信协议的分析;研究了姿态解算的方法,包括捷联惯导系统、姿态解算的四元数方法、互补滤波;研究了四旋翼飞行器的控制方法,采用了经典的PID控制方法,设计偏航、俯仰、滚转的三路并行PID控制器。     

基于手部动作的可控四旋翼飞行器系统设计

基于手势控制的人机交互是当前的一个重要研究方向。本文对基于手部动作的可控四旋翼飞行器系统进行设计,实现了一套可用于人机交互的飞行器控制系统。该系统对摄像头获取的图像进行采集处理,并通过YCrCb模型,二值化处理降噪等算法基于肤色特征获取手部信息,并获取手部的运动轨迹,通过获取的手部运动轨迹控制四旋翼飞行器的飞行。该系统在军事、农业与商业等民用领域都具有广泛的应用前景。     

基于STM32的四旋翼飞行器的设计

四旋翼飞行器飞行效果的优劣取决于控制系统的性能和算法。本文设计的四旋翼飞行器的微处理器是STM32,利用MPU6050采集飞行器的姿态信息,借助PID算法调整系统PWM输出占空比,从而调整飞行器的运动。反复的试验表明,本设计能够实现四旋翼飞行器的基本飞行动作。     

基于STM32的四轴飞行器运动控制系统设计

本设计主要分析了四轴飞行器的飞行原理,通过STM32单片机作为控制核心对四轴飞行器进行姿态信息采集和姿态控制,根据四轴飞行器的飞行特点,设计了四轴飞行器运动控制系统。通过对四旋翼工作模式与控制参数的研究,设计了串级PID控制器驱动电动机工作,从而实现四轴飞行器的起飞,悬停等姿态控制。     

基于四旋翼的快递短程派送服务系统设计与实现

以现有的四旋翼智能控制为基础,结合北斗卫星定位系统,手机Wi Fi及4G通信技术,开发一套具有预约、跟踪、调整功能,实现四旋翼无人机与客户端精确定位的低空智能四旋翼快递服务系统。经测试表明,设计方案和思路可行,为短程快递派送服务提供一种实现手段。