固定翼无人机

摘要： 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。

摘要： 无人机作为一种新型军事装备,具有广泛的作战应用场景。无人机的航迹跟踪性能和抗干扰能力是其安全完成飞行任务的保障,随着现代战争作战环境日益复杂,无人机飞行将面临更大的挑战。针对目前固定翼无人机在飞行过程中受风扰影响严重的问题,设计了一种具有抗风性的航迹跟踪方法。利用非线性导引原理实现对航迹的跟踪,并通过引入反馈消除了风扰条件下飞行轨迹与期望航迹之间存在的静差。最后通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。

摘要： 为解决无人机着陆滑跑短跑道的实际应用问题,设计着陆短距控制策略。以某型有人机改型的无人机为研究对象进行建模分析,设计常规固定翼无人机着陆控制律分析其着陆性能;设计连续襟翼直接力控制下的着陆纵向控制策略,有效地提高了无人机自主着陆的短距性能。通过仿真对比试验可知:该控制策略提高了对象无人机的着陆精度以及低速着陆下的抗风性能,实现了无人机的高精度短距着陆。

摘要： 针对固定翼无人机作业过程中多工况的分类以及一般模式识别算法时效性低,准确率不高的问题,提出了“聚类分析-模式识别”相结合的多工况分析技术路线,将工况分析分为离线和在线2个阶段。离线阶段,提出子一种基于分组的密度聚类算法,采用分而治之的聚类思想对无人机历史飞行数据进行聚类分析,并将聚类所得各抽象数据簇视为工况。在线阶段,提出了一种基于多维度分解的快速模式识别算法,其调用离线聚类信息以在线识别测试数据工况。还搭建了数据采集与分析平台,利用实际飞行数据对算法进行了验证。结果表明本文提出的算法能有效提高工况识别效率和准确度。

摘要： 本系统为一套采用冷发射可进行快速部署的折叠翼固定翼无人机及其发射器。该无人机在需要起飞时,无需现场组装、起飞跑道,可通过肩扛发射器或车载发射器等直接进行发射,实现其快速部署的功能。该无人机在弹出发射器之后,会在空中自行将机翼展开;若需回收,该无人机则采用伞降的方式进行回收。该无人机可作为一款多功能载机,搭载不同任务模块,在军用、警用、民用等多种情况下发挥其作用。

摘要： 为了提高无人机应急通信覆盖能力,在5G基站环境下,选取固定翼无人机作为操控平台,开发一套新型固定翼无人机应急通信系统。该系统以无人机平台为核心,通过现网宏站、安全网关、机载基站传输信号,实现信号回传,在某范围内覆盖信号。测试结果显示,本系统具有较强的应急通信覆盖能力,支持大范围信号覆盖,可以作为应急通信工具。

摘要： 参照无人机工作环境及其性能要求,设计了某型固定翼无动力滑翔机,利用CATIA软件对设计结构进行建模,着重对机翼部分进行力学分析,并对原有模型进行改型设计,在满足刚度和强度的要求下,在相关部位添加减重孔,从而达到减重的目的。结果表明,改型前后机翼所受应力和位移分布保持不变,应力最大点和位移最大点所处位置一致,所受最大应力和最大位移分别下降19.6%和19.7%,而优化后质量减小20%,可以认为该改型设计是可行的。

摘要： 在固定翼无人机编队飞行的过程中,通常需要根据任务需求或环境的变化构建并保持一种队形,或者变换为另一种队形.目前,无人机编队构建、保持和变换采用了不同的定义与关键技术,产生了无人机编队控制技术的发展瓶颈.本文提出了一种基于状态一致性模型的编队控制机制来解决这一问题.首先,建立固定翼无人机编队的六元状态一致性模型,并基于该模型统一了编队构建、保持和变换的定义.其次,提出了一种基于六元状态一致性模型的集中式与分布式相结合的混合式编队控制机制,主节点集中式地确定无人机在编队中的位置的分配方案,从节点分布式地计算自身的Dubins路径并调整偏航角,然后自主调整节点的航速以实现编队的状态一致性.第三,基于OMNeT++设计了相应的仿真试验,试验结果表明六元状态一致性模型能够将无人机编队飞行的各个阶段有机关联起来,同时验证了混合式编队控制机制的可行性和有效性.

摘要： 近年来,无人机在航拍、巡检、安防以及救灾等领域发挥着较大的作用。其中又以固定翼和多旋翼两种无人机应用最为广泛,这两种飞行器各有利弊:多旋翼无人机结构简单,易于操纵,对起降环境要求较低,且可以根据任务要求随时执行悬停。但其飞行速度相对较低,续航时间短,导致留空时间和作业范围都受到较大的限制;固定翼飞行速度快,航程远,续航时间长。然而其对起降场地要求较高,培养一名固定翼无人机操作人员的时间和经济成本也相对较高。即便是多旋翼-固定翼复合式无人机,其多旋翼结构部分仅用于起降阶段,在固定翼飞行状态下该部分属于结构篇重。

摘要： 本文研究了考虑攻防对抗态势与最小信息流要求的固定翼无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)编队构型与通信拓扑优化问题。建立了编队构型指标体系,给出了大规模集群分层编队构型设计模型和编解码方法,提出了基于态势场的队形模型,采用粒子群算法开展了队形参数优化。建立了通信网络拓扑效能指标体系,提出了通信代价模型,给出了基于Q学习的网络连通性控制算法。仿真算例验证了所提方法的有效性。

摘要： 固定翼无人机因其续航时间长,飞行速度快、载荷量大等优势越来越受到广泛关注,然而在飞行使用中时常发生GPS信号受干扰的严峻问题,为此人们对于固定翼无人机必须具备自主着陆手段的需求变得十分迫切.视觉导航作为一种新的导航方式因其自主性强、无源、信息量丰富、成本低等特点,被誉为未来无人机自主着陆的必备手段之一.对此本文将固定翼无人机着陆引导过程分为两个阶段采用不同标志来完成引导.在初始着陆引导阶段采用跑道角点特征来作为引导标志,在距离较近的末端着陆引导阶段采用鲁棒性好、稳定性高的AprilTag标签作为引导标志来引导无人机进近着陆.在实验室仿真平台上模拟无人机飞行着陆过程,随着距离靠近不断调整相机焦距并对相机进行标定得到相应内参矩阵,然后对相机获取的图像进行位姿解算得到无人机与引导标志之间的相对位置和姿态,最终将无人机引导降落在指定位置.仿真试验结果表明:基于视觉的着陆引导方式可满足固定翼无人机自主着陆引导的精度要求,并且在距离引导标志越近的阶段,视觉定位的精度越高.

摘要： 计算机视觉导航技术因其自主性强、无源、信息量丰富、成本低等特点,被誉为未来无人机自主着降的必备手段之一.对于固定翼无人机,视觉自主着陆的研究主要停留在单一软件的数据仿真方面,而着陆作为固定翼无人机最艰难的飞行阶段,有必要针对固定翼无人机的视觉自主着陆方式开展进一步研究.本文将虚拟现实、可视化技术与计算视觉导航算法紧密结合起来,开发了一种固定翼无人机视觉自主着陆仿真验证系统,构建了三维地形、固定翼无人机、机载摄像机和机场地标等模块,能够在复杂三维地形、不同气象条件下对固定翼无人机自主着陆视觉算法进行仿真验证,实时计算和输出无人机着陆所需位置姿态参数,引导无人机的进近着陆.仿真试验结果表明:仅使用机载视觉传感器,结合少量的先验知识即可引导固定翼无人机成功着陆;另外,视觉导航在无人机飞行过程中可提供精度较高的位置和姿态估计值,且距离机场越近,精度越高.

摘要： 垂直起降固定翼无人机(UAV)具有对起降场地要求低、机动性好、巡航速度高、航时长等优势,是目前航空器研究的热点之一.本文阐述了垂直起降固定翼无人机发展现状和基本特征,探析了不同类别垂直起降固定翼无人机的技术特点和研制难点,并对其发展趋势进行了展望.

摘要： 与传统的有人驾驶飞机进行的航磁勘探相比,采用固定翼无人机平台进行航磁测量,有着安全性高,数据质量好,采集效率高等优势.本文通过对辽宁省葫芦岛市杨家杖子应用示范区航磁数据的采集、处理与解译,对固定翼无人机航磁探测系统进行了详细阐述,并对航磁数据进行了质量分析.从方法和技术上实现了固定翼无人机平台进行大面积航磁测量,为地质矿产勘察提供新型航空地球物理装备.

摘要： 本文针对不同环境下的固定翼无人机起降方式的作战/作业效能问题,首先分析了不同起飞方式的优缺点,以及对应降落方式的利弊,然后分析了不同起降方式在军用领域和民用领域的应用及对作战/作业的影响,最后指出固定翼无人机起降方式的研究方向.

摘要： 本文按照磁补偿工作的一般流程介绍了固定翼无人机航磁测量系统的构成、平台干扰源、干扰场建模、补偿飞行方案、补偿系数解算和补偿质量评价.将有人机的磁补偿工作扩展应用到固定翼无人机的过程中,由于固定翼无人机很难进行常规的补偿飞行,没有获得相应数据.但考虑到无人机本身的磁干扰相对较小,根据对实验区内航磁数据的分析掌握的信号特性,试探性地提出一种折衷的补偿飞行方案,将模型进一步简化,建立针对低磁无人机平台获取的航磁总场数据补偿的方法.

摘要： 随着电力需求的增长,高压输电线路逐年增多,由人工进行输电线路巡视的传统方式逐渐落后.采取新型的固定翼无人机进行线路巡视的新方法,不仅能解决人工巡视方法的种种困难,提高巡视效率和质量,更能提高线路的安全管控水平,成为将来电力巡视工作的发展趋势.

摘要： 本文针对固定翼无人机建立了端接式和同轴式两种不同的回路导体模型,通过传输线矩阵法仿真分析了MQ-9无人机在不同试验配置条件下的雷电间接效应,并对内部重点舱室的电磁场分布规律进行了初步分析,给出了合理优化的试验方案.

摘要： 通过武夷山市测区实例,探讨了利用无人机航空像片进行1:1000比例尺地形图测绘的作业流程和技术方法,并论证了其可行性。

摘要： 通过武夷山市测区实例,探讨了利用无人机航空像片进行1:1000比例尺地形图测绘的作业流程和技术方法,并论证了其可行性。

摘要： 本实用新型公开了一种四翼无人机电池固定支架及应用该支架的固定无人机，支架采用弹簧钢丝制成，弹簧钢丝经弯折形成底部横梁和两侧卡凸，所述底部横梁与两侧卡凸的过渡段具有抵抗拉应力的抗拉折弯，弹簧钢丝两端弯折形成挂钩，挂钩和卡凸之间具有弯折段。本实用新型电池固定支架是用弹簧钢丝做成的，通过一对弹簧钢丝支架来固定电池。将电池粘贴在无人机中心架底部后，将电池固定支架的挂钩卡如中心架底座上的吊孔内，利用弹簧钢丝的弹性可以放置电池。整体的效果显得的简洁，而且钢丝的弹性足够牢固地固定电池，相比较魔术贴扎带大大增加了使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种固定翼无人机的控制系统及固定翼无人机设备，属于无人机控制技术领域，所述固定翼无人机的控制系统包括：上层控制系统和底层控制系统，底层控制系统采集传感器数据并传输给上层控制系统，以使其根据传感器数据和飞行计划实现所述固定翼无人机的制导控制，并生成期望姿态和油门信息并传输给底层控制系统；底层控制系统基于PID算法利用所述期望姿态和所述油门信息控制舵面角度和电机转速，从而实现所述固定翼无人机的姿态控制。本发明结合固定翼无人机的飞行特点，设计高性能、短延时、通信便捷的新型固定翼无人机的控制系统，能够协助无人机完成复杂的作战任务，弥补传统无人机控制系统的缺陷。

摘要： 本发明提供一种固定翼无人机避障系统及其避障方法以及固定翼无人机，所述避障系统包括无人机飞行控制模块和毫米波雷达模块，其中：所述毫米波雷达模块，设置于所述固定翼无人机上，用于持续的发射接收毫米波波束或固定间隔时间的发射接收毫米波波束，探测所述固定翼无人机的前方航线环境，并将探测结果信号传输至所述无人机飞行控制模块；所述无人机飞行控制模块，用于根据所述探测结果信号控制所述固定翼无人机进行飞行和避障。通过采用毫米波雷达，可以提前对障碍物进行预警并具有充足时间对障碍物进行躲避，探测较大的前方空域，探测效率高，可以在复杂天气环境下以及黑夜条件下有效工作，同时整个系统的尺寸小、重量轻、成本较低。

摘要： 本发明涉及一种固定翼无人机、多旋翼无人机及无人机协同控制方法，属于无人机技术领域，包括一种固定翼无人机以及多旋翼无人机，所述固定翼无人机包括固定翼无人机本体以及第一连接机构，多旋翼无人机包括所述多旋翼无人机包括多旋翼无人机本体以及第二连接机构，所述第二连接机构包括设置在所述多旋翼无人机本体上的若干第一连杆，且所述第一连杆之间通过第二连杆连接，且所述第一连杆上至少设置两组对接锁定装置。本发明不仅降低固定翼无人机集群应用时起飞对场地以及空域的要求，而且降低固定翼无人机起飞所需要的能耗，增加固定翼无人机的续航时间以及航程，还能通过固定翼无人机与多旋翼无人机的异构协同工作。

摘要： 本发明公开了一种固定翼无人机的控制系统及固定翼无人机设备，属于无人机控制技术领域，所述固定翼无人机的控制系统包括：上层控制系统和底层控制系统，底层控制系统采集传感器数据并传输给上层控制系统，以使其根据传感器数据和飞行计划实现所述固定翼无人机的制导控制，并生成期望姿态和油门信息并传输给底层控制系统；底层控制系统基于PID算法利用所述期望姿态和所述油门信息控制舵面角度和电机转速，从而实现所述固定翼无人机的姿态控制。本发明结合固定翼无人机的飞行特点，设计高性能、短延时、通信便捷的新型固定翼无人机的控制系统，能够协助无人机完成复杂的作战任务，弥补传统无人机控制系统的缺陷。

摘要： 本发明公开了一种用于固定翼无人机的可调速机轮及固定翼无人机，属于无人机领域。可调速机轮包括支撑架、轮轴、轮毂和调速装置；轮轴固定安装在支撑架上，轮毂与轮轴可转动连接；调速装置包括定子、定子绕组、转子、永磁体和电机控制器；定子固定安装在轮轴上，定子绕组绕装在定子上，电机控制器固定安装在定子或者轮轴上，定子绕组与电机控制器电性连接，电机控制器连接有电缆，电缆使用时经由支撑架连向固定翼无人机的机身以获取电量和控制信号；转子固定安装在轮毂上，永磁体固定安装在转子上，永磁体有多个且以轮轴的轴线为中心围绕定子绕组周向均匀布置。本发明能够有效减少无人机的滑行距离，降低对跑道的要求。

摘要： 本发明公开了一种固定翼无人机用发动机安装支架及固定翼无人机，属于无人机领域，固定翼无人机包括机身、机翼和发动机，安装支架包括平板以及与平板相连接的至少一个竖板；其中，竖板包括贴合部板和连接部板，贴合部板可拆卸连接在机翼的翼型剖面上，连接部板设置在贴合部板的上端，且平板可拆卸连接在连接部板上以安装发动机。本发明不但能够避免无人机起降时发动机吸入杂物，还方便对发动机进行拆装。

摘要： 本实用新型公开了一种用于固定翼无人机的可调速机轮及固定翼无人机，属于无人机领域。可调速机轮包括支撑架、轮轴、轮毂和调速装置；轮轴固定安装在支撑架上，轮毂与轮轴可转动连接；调速装置包括定子、定子绕组、转子、永磁体和电机控制器；定子固定安装在轮轴上，定子绕组绕装在定子上，电机控制器固定安装在定子或者轮轴上，定子绕组与电机控制器电性连接，电机控制器连接有电缆，电缆使用时经由支撑架连向固定翼无人机的机身以获取电量和控制信号；转子固定安装在轮毂上，永磁体固定安装在转子上，永磁体有多个且以轮轴的轴线为中心围绕定子绕组周向均匀布置。本实用新型能够有效减少无人机的滑行距离，降低对跑道的要求。

摘要： 本实用新型属于无人机技术领域，公开了一种固定翼无人机机翼及固定翼无人机。所述机翼包括主翼、副翼，与两者相配合的连接件和弹性件；所述主翼的后部外侧设有一缺口；所述副翼位于所述缺口处，且所述副翼与主翼间留有间隙；沿主翼长轴方向，所述主翼在与副翼相邻处设有第一安装孔，所述副翼上设有对应的第二安装孔；所述弹性件内置于所述第二安装孔内，所述连接件的两端分别适配插设于所述第一安装孔及第二安装孔内，且位于第二安装孔内的一端还与所述弹性件相抵接。本实用新型不但易于进行副翼的拆卸，减小了维修难度；且在拆卸过程中不会导致任何相关结构的破损，降低了维修成本。

摘要： 本实用新型提供了一种固定翼无人机的垂直起降连接组件，包括用于连接于固定翼无人机的固定翼的机翼连接件和连接于所述机翼连接件的动力系统，所述机翼连接件包括框架部、固定于所述框架部且与所述框架部共同形成与所述固定翼的翼型匹配的机翼连接部及分别连接于所述机翼连接部和所述动力系统的动力系统连接部，所述动力系统连接部为碳纤维管制成，所述动力系统包括分别连接于所述动力系统连接部前后两端的前置动力系统和后置动力系统。本实用新型还提供一种固定翼无人机。与相关技术相比，本实用新型的固定翼无人机的垂直起降连接组件及固定翼无人机的垂直起降部分的结构简单、易于拆卸且易于实现起降。