小型无人直升机

摘要： 针对小型无人直升机动力失效后的自转着陆问题,建立了直升机自转飞行动力学模型。根据直升机自转飞行过程中的下降速度变化,将飞行过程分为加速下降、稳定下降和减速着陆3个阶段,设计了相应的控制策略。仿真结果表明,该模型具有较高的精度,实现了直升机自转飞行的安全着陆。研究成果对小型无人直升机自转飞行的研究具有一定的参考意义。

摘要： 针对小型无人直升机系统高度非线性、强耦合和易受内外部扰动干扰的特点,提出了一种非线性块反步控制与广义比例积分观测器相结合的控制策略.该方法采用广义比例积分观测器构建多阶观测回路对系统状态量、扰动量及扰动量的多阶导数进行估计,然后将扰动的估计值代入到直升机系统模型中,采用反步法回归递推得到直升机的跟踪飞行控制律.通过对阶跃信号和复杂"8"字形航迹的航迹跟踪仿真,结果表明:在多种内外部扰动影响下,所设计的控制律具有良好的动态响应和航迹跟踪性能以及抗干扰能力.相较于常规非线性扰动观测器,广义比例积分观测器对高阶和快速时变扰动具有更高的预估精度,可以达到更好的扰动抑制效果.

摘要： GB/T 38911—2020《民用轻小型无人直升机飞行控制系统通用要求》更正启事,中国标准出版社出版的GB/T 38911—2020的第2章和4.7.7中,GB/T 38996改为GB/T 38909,特此更正。

摘要： 小型无人直升机因其低空低速飞行、垂直起降等特点,在军事和民用领域有着较光明的应用前景,因此无人直升机的控制问题成为自动控制领域的研究焦点。文章针对小型无人直升机模型,通过整理归纳,对具有代表性的飞行控制技术方法进行介绍,主要介绍线性控制器和非线性控制器当中一些常见的控制技术方法。

摘要： 随着科技不断发展,无人机发展迅速,小型无人直升机结合信息化技术逐渐形成完整的框架体系,但是在指标的选择和体系的构建方面尚存在很多问题.基于此,本文分析了小型无人直升机作战效能的指标要素,探讨了小型无人直升机作战效能指标体系的构建,研究了小型无人直升机作战效能指标体系.

摘要： 针对小型无人直升机在模型不确定性与外界干扰下的航向通道控制问题,提出了一种基于非奇异快速终端滑模的有限时间控制策略.首先,通过牛顿-欧拉法获得无人直升机的偏航动力学模型,在平衡点处对模型作简化处理,同时计入了偏航角速率反馈机制;接着,选择具有切换功能的非奇异快速终端滑模函数来设计偏航控制器,并在Lyapunov理论框架下证明系统误差能在有限时间收敛到零;进而,引入JAYA算法对上述控制器的参数进行整定,保证了优化的质量与效率;最后,通过仿真算例对文中所提控制器的有效性进行了验证.结果表明:JAYA算法比其他三种同类算法具有较高的求解质量和较快的收敛速度,能帮助无人直升机获得不错的控制器参数;文章所提控制器比FNTSMC具有更好的抗干扰能力与更高跟踪精度,且能有效抑制系统抖振.

摘要： 为了更好地研究小型无人直升机悬停状态动力学特性,对一个8.1kg三轴陀螺仪增稳的电动直升机,从线性系统辨识方面及非线性建模方面,进行了动力学模型深入研究.在线性系统辨识过程中,应用频域辨识方法,在飞行中同时采集陀螺仪之前及之后的操纵数据进行双系统辨识.在非线性建模过程中,机体、旋翼及尾桨动力学被分别建模.尾桨动力学应用3阶段辨识法单独提取基底、陀螺仪及整体增稳模型.结合2种分析过程,应用非线性-线性模型结合修正方法,提高相互的仿真精度.结果 表明:13阶高阶模型在线性辨识过程中相对比1 1阶模型表现更优;双系统线性模型的基底模型数据具有高质量高频特性,最高频率限制可达30 rad/s;除挥舞方程参数和尾桨参数以外,非线性数学模型(NMM)进行了7个非线性变量的修正,有效地拟合了悬停实验数据.

摘要： 以郴州市为例,对小型无人机在农业植保中存在的问题展开了分析,并就无人机在农业植保应用中的高度和边界激光探测系统的建立展开了讨论。在农业植保中无人机喷雾的作业平台采用单点激光传感器,以及飞机作业高度 1 ~ 5 m 最为合适。

摘要： 针对小型无人直升机飞行时模型的非线性和参数不确定的特点,提出一种自适应控制方法.小型无人直升机模型不确定部分由小脑模型关节控制器(CMAC)神经网络在线补偿,控制律及神经网络参数自适应律由反步法回馈递推得到,并且利用粒子群算法优化控制器固定参数来改善系统动态性能.仿真结果表明,在较大的模型气动参数不确定的情况下,所设计的控制律仍能理想地跟踪飞行指令,同时具有快速的收敛性和良好的鲁棒性.

摘要： 本文针对小型无人直升机,设计了保证受控系统稳定性的非线性控制器.小型无人直升机的动力学可以分为较慢的外环系统和较快的内环系统,从而表现出等级结构.小型无人直升机的姿态角度和位置分别属于内环和外环.反推控制策略分别应用于内环和外环以获得非线性控制器.在此基础上,还提出了含括扑翼动力学的稳定性分析,这是本文创新性所在.最后,在仿真模型中讨论线性和非线性控制方法之间的比较,以此显示所提出的方法的有效性.

摘要： 针对小型无人直升机的控制信号在传输过程中可能会受到干扰影响的问题,本文研究了一种具有量化输入的小型无人直升机控制.首先,采用滞环量化器对控制信号进行量化,以增加控制系统的抗干扰性;然后,针对存在线性化误差问题,利用反步控制法设计小型无人直升机自适应控制器;最后,利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性.仿真结果表明,所研究的反步控制方法取得了良好的位置和姿态控制效果.

摘要： 本文介绍了一种基于双处理器的小型无人直升机飞行控制器.首先介绍了无人直升机系统的结构;其次描述了机载系统的硬件实现与软件架构,飞控计算机采用PC104为主处理器,STM32作为辅助处理器,具有实时性好,通用性强,扩展方便等特点;软件方面,采用基于RTW的设计方法,缩短了程序开发的周期;最后,在地面测试与实机试飞中测试了所设计的控制器,并对实验数据进行了分析;证明其性能可靠.

摘要： 目前，国内的机载激光雷达系统主要靠进口国外公司的一整套设备，主要基于载人直升机平台，价格昂贵，技术创新性有限。把研究工作的重点放在对数据的后处理方面的，取得一定的成果。本文在研究激光雷达系统工作原理的基础上，自主设计了一整套基于小型无人直升机的激光雷达数字地形测绘系统，构建了激光扫描数据采集系统、高精度DGPS／IMU系统和无人机导航控制系统，实现低空贴地扫描飞行，提高了测量精度同时降低了对空域管理和气象条件的要求。在得到三维点云数据后，自主开发了数据后处理软件，能输出满足工程需求的数字高程地形数据。实验结果表明本文构建的小型无人直升机机载激光雷达系统的实用性。

摘要： 小型无人直升机在军事和民用领域都有广泛用途,GNC系统则是其实现各种复杂任务必不可少的重要装置.本文介绍了一种小型嵌入式GNC一体化系统的设计开发实现方法.以小型无人直升机为载机平台,进行了GNC一体化系统的相关硬件配置和软件开发,通过试飞获取的试验数据辨识出飞机模型,进而设计控制律实现了无人直升机的多模态自动飞行.该系统已搭载于多款小型无人直升机上进行了试飞验证,体现出良好的性能,未来计划以该系统为核心, 进一步升级并扩展应用至其它无人平台和相关领域.

摘要： 小型无人直升机是一种有动力、可遥控和回收的飞行器，它能携带多种仪器设备和执行多种任务。小型的无人直升机与质子磁力仪的结合构成的小型的无人直升机磁测系统，是航空磁测系统的一种演变。无人机航空磁测系统具有小型化、智能化等特点，便于运输和使用，机动性高，能在复杂地形区进行测量，可保持较低的飞行高度，效率却高很多倍。

摘要： 针对小型无人直升机非线性系统最优控制求解问题，本文提出了一种基于混合系统建模、降阶，求得系统约束下的状态最大可控不变集，在该集合内通过混合整数二次规划(MIQP)的方法求得系统的最优控制。最后文中通过一个实际的样机进行建模、仿真，证明了本方法的可行性与有效性。

摘要： 在分析小型直升机稳定性特点的基础上,综合直升机增稳系统的可实现性及控制性能,提出了一种小型无人直升机的增稳系统及计算方案:利用姿态及角速率反馈到相应的输入,实现直升机的姿态稳定.采用改进的现代控制理论LQR(线性二次型调节器)方法,根据直升机状态变量对系统性能的影响设计代价函数,由于LQ问题很难求解,所以利用遗传算法求解,得到性能较好的增稳系统.

摘要： 本文研究直升机飞行力学模型辨识方法.首次将状态子空间系统辨识法应用于直升机飞行力学模型的辨识,并对其进行了改进.通过辨识成功地得到了小型无人直升机的高阶飞行力学模型,并进行了算例直升机仿真验证.结果表明,状态子空间法辨识具有良好的鲁棒性,不会出现经典辨识算法中寻优过程中出现的局部极小现象,以及迭代带来的收敛性问题,对于辨识直升机飞行力学模型是非常适用和有效的.同时,本文还对小型无人直升机系统辨识中飞行力学建模、辨识输入设计、数据滤波及数据有效性检查等问题进行了分析.

摘要： 基于UG强大的建模功能及其与ANSYS软件无缝接口技术，在CAD软件中建立桨叶几何模型，在ANSYS中网格划分，形成复合材料旋翼桨叶三维有限元模型；计入空气动力和离心力，应用ANSYS软件对旋翼桨叶的动力特性和静强度进行了分析，给出了桨叶的共振图；依据本文分析后设计的复合材料旋翼桨叶已成功应用于某小型号的无人直升机。

摘要： 本发明属于直升机配件技术领域，提供了一种无人直升机用基于离合器的风扇式主减速器散热系统及无人直升机，旨在解决现有技术中直升机主减速器散热系统结构复杂、占用空间大的问题。风扇式主减速器散热系统，包括离合器和主减速器，主减速器上设置有输入轴，离合器接收的动力通过所述输入轴输入主减速器，所述离合器上一体式设置有散热风扇，所述离合器带动所述散热风扇绕所述离合器的旋转中心旋转，以使所述散热风扇带动的气流流过所述主减速器对所述主减速器散热。在离合器上加装一个散热风扇，离合器旋转使散热风扇旋转吹动气流将主减速器的高温带走，结构简单，效果明显，可在不改变整体设计的情况下完成该散热系统的布置，不占用较大空间。

摘要： 本发明公开了一种无人直升机桨毂及无人直升机，该桨毂包括内主轴、外主轴、上T形分体桨毂、下T形分体桨毂、上挥舞橡胶和下挥舞橡胶。所述上T形分体桨毂与上挥舞橡胶配置于所述内主轴上，所述下T形分体桨毂与下挥舞橡胶配置于所述外主轴上；所述内外主轴分别设置有面对面的两个凸台安装面，所述上T形分体桨毂通过上桨毂螺杆连接到所述内主轴凸台安装面，所述下T形分体桨毂通过下桨毂螺杆连接到所述外主轴凸台安装面；所述上T形分体桨毂连接形成整体的上桨毂，所述下T形分体桨毂连接形成整体的下桨毂，桨毂整体围绕桨毂螺杆做挥舞运动。本发明无人直升机桨毂可以降低桨毂系统维护成本。

摘要： 本发明公开了一种无人直升机飞行控制方法、控制装置及无人直升机，其包括如下步骤：S1、将无人直升机的油门通道映射为油门曲线以及螺距曲线；S2、推动油门推杆，使得实时螺距值增加至第一螺距预设值时，无人直升机动力设备的转速达到预定转速；S3、油门通道达到中位时，使无人直升机保持悬停时的螺距值位于悬停值预定范围内；S4、判断是否满足离地条件；S5、无人直升机离地后，将无人直升机在Z轴方向的实时期望速度与打杆目标速度进行对比，以确定无人直升机的目标攀爬速度；以及S6、实时获取无人直升机所处的高度位置信息，进入水平位置控制阶段。

摘要： 本发明与直升机行业有关，具体涉及到无人直升机的抗风飞行方面。本发明公开一种无人直升机的抗风方法及具有抗风装置的无人直升机。风向传感器检测环境的风力参数作为无人直升机飞行参数，遥控的无人直升机设置可转向的抗风装置；该抗风装置转至面对风向的方向上，启动抗风装置输出与风向相反的空气气流以抵消或部分抵消风力参数对无人直升机飞行造成的影响。包括遥控装置、旋翼机构；遥控装置远程无线遥控旋翼机构运转。还包括风向传感器、设置转向机构的叶轮式抗风装置；叶轮式抗风装置根据风向传感器检测风向参数，通过转向机构相应转动至面对风向的位置上，并在无人直升机启动飞行的过程中，启动叶轮转动输出与风向相反的空气气流。

摘要： 本实用新型属于无人直升机技术领域，具体涉及一种无人直升机可调减速装置及无人直升机。本装置包括：小齿轮，固定在发动机的输出轴上；大齿轮，固定在传动轴上；以及传动带，用于连接小齿轮和大齿轮；其中所述发动机的输出轴通过小齿轮、大齿轮和传动带的配合带动传动轴转动。本实用新型的有益效果是，本实用新型的无人直升机可调减速装置通过小齿轮、大齿轮和传动带的配合进行传动，使发动机动力减速后通过传动轴输出，简化结构，便于部件的装配、维修、更换，可降低成本；并且，通过传动带传动，便于小齿轮和大齿轮的齿数配比调整。

摘要： 本实用新型属于无人直升机技术领域，具体涉及一种纵列式无人直升机用减速装置及无人直升机。本装置包括：箱体；旋翼轴，纵向设置，且其位于箱体内的端部固定有大锥齿轮；以及传动轴，横向设置，且其位于箱体内的端部固定有与大锥齿轮啮合的小锥齿轮；其中所述传动轴适于通过小、大锥齿轮的啮合带动旋翼轴旋转。本实用新型的有益效果是，本实用新型的纵列式无人直升机用减速装置的旋翼轴伸入箱体的端部设置有大锥齿轮，传动轴伸入箱体的端部设置有小锥齿轮，传动轴通过小、大锥齿轮的啮合带动旋翼轴旋转，结构简单，便于组装。

摘要： 本实用新型属于无人直升机技术领域，具体涉及一种用于油动无人直升机飞控减振机构及无人直升机。本用于油动无人直升机飞控减振机构包括：减振组件；所述减振组件适于支撑惯性测量单元，以对惯性测量单元周向减振。本实用新型的用于油动无人直升机飞控减振机构及无人直升机，通过设置减振组件以对惯性测量单元周向减振，减振效果好，飞控更加稳定。

摘要： 本实用新型公开了一种无人直升机桨毂及无人直升机，该桨毂包括内主轴、外主轴、上T形分体桨毂、下T形分体桨毂、上挥舞橡胶和下挥舞橡胶。所述上T形分体桨毂与上挥舞橡胶配置于所述内主轴上，所述下T形分体桨毂与下挥舞橡胶配置于所述外主轴上；所述内外主轴分别设置有面对面的两个凸台安装面，所述上T形分体桨毂通过上桨毂螺杆连接到所述内主轴凸台安装面，所述下T形分体桨毂通过下桨毂螺杆连接到所述外主轴凸台安装面；所述上T形分体桨毂连接形成整体的上桨毂，所述下T形分体桨毂连接形成整体的下桨毂，桨毂整体围绕桨毂螺杆做挥舞运动。本实用新型无人直升机桨毂可以降低桨毂系统维护成本。

摘要： 本实用新型公开一种电动无人直升机的整体流线型机壳及其无人直升机，包括壳体，所述壳体被切分为主机壳和机头罩，其切分处形成切面，所述主机壳和所述机头罩通过铰链连接，同时，所述主机壳和机头罩还通过至少一组锁紧装置锁紧。本实用新型有效降低风阻，可操作空间比较大，较好保证了机壳整体一致性，外观完整性高，具有重量轻的特点。

摘要： 本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种工业级无人直升机用尾桨及无人直升机，本工业级无人直升机用尾桨，固定在转轴输出端的尾桨固定座，以及折弯成型的尾桨板；其中所述尾桨板相对设置在尾桨固定座两侧，且所述转轴通过尾桨固定座带动尾桨板转动，解决了制造尾翼开模成本较高的技术问题，节约了成本。