无人飞行器

摘要： 随着无人机技术的逐渐成熟,越来越多的消防救援工作都开始应用无人飞行器,尤其是在爆炸事故、山体滑坡以及森林火灾等灭火救援现场,无人飞行器的应用更为频繁。同时,在三维建模、辅助决策、物资投放以及火灾现场取样等环节中,无人飞行器都发挥了重要作用,不仅提高了消防救援行动的效率,同时也减少了人员伤亡率,为消防救援行动的开展提供了可靠数据支持。对此文章结合无人飞行器在消防救援领域的选配原则和应用优势进行分析,并提出在消防救援行动中的具体应用。

摘要： 随着科学技术的发展,“无人机”这个词在我们的生活中出现得越来越频繁。在很多人的印象里,无人机是近几年才出现的,但实际上,作为军事技术的一部分,它的历史可比很多人想象中要长得多呢!早期的无人机早在“一战”时期,人类就已经开始设计和制作无人飞行器了,这时的无人机有很多名字:无驾驶员飞机、无线电控制飞机、飞行炸弹、飞行鱼雷……从这些五花八门的名字中可以看出,和现在常见的无人机不一样,那时的无人机更类似于进行自杀式攻击的导弹。

摘要： 近年来我国无人飞行器技术已经广泛应用在各行各业,加强对无人飞行器在消防应急救援领域的应用研究非常具有现实意义。本文首先对无人飞行器技术进行了概述,然后对无人飞行器的应用范围进行了分析,最后提出消防无人飞行器管理应用的完善建议。

摘要： 提出了一种基于图像配准的无人飞行器定位方法,借助卫星地图来估计无人飞行器的位置和姿态,在出现噪声或不可靠的卫星导航系统信号时,帮助无人飞行器进行定位导航。基于空中无人飞行器拍摄的连续图像和一张基准卫星图像,输入无人飞行器相机拍摄的实时图像和卫星图像,由卷积神经网络来提取相关特征并进行位姿推断,输出无人飞行器的位姿估计。使用多条模拟无人飞行器飞行轨迹视角图像和卫星基准图像的数据集,来训练和测试网络。结果显示,该方法能够稳定实现无人飞行器的视觉定位,仅需要一张容易获取和存储的地理参考卫星地图。

摘要： 随着无人飞行器的迅猛发展,根据顶视状态下的行人动态阴影生物特征进行人物验证和行为识别成为一个重要的发展方向,而从低空无人飞行器平台获取行人动态阴影生物特征成为一个更具有挑战性的研究热点。现有的阴影提取方法大多基于固定摄像头,并不适用于运动平台。联合机器学习和图切割理论,提出了一种新的针对低空无人飞行器平台的动态人影检测方法。根据像素特征和区域特征构建协同训练的两个独立视图,以SVM为分类器,采用机器学习的方法对阴影生物特征进行半自动提取,根据上述运动结果构建最小能量方程的数据项,根据图像的梯度特征构建能量方程的约束项,运用图切割理论对上述提取结果进行优化。实验结果表明,所提出的方法比单纯的协同训练方法具有更好的效果,可进一步优化低空无人飞行器平台下所获取的阴影生物特征质量。

摘要： 无人飞行器在卫星信号拒止情况下难以获得较高的导航精度。为此,需要研究基于载体自身传感设备的自主导航定位方法。立足于飞行器平台的视觉惯性紧耦合算法架构VINS-Mono,提出并设计了一种视觉惯性数据仿真方法,针对匀速直线运动过程无法恢复视觉尺度的问题,进行了初始化运动轨迹补充。仿真研究结果表明,该方法补充的轨迹能够很好地对齐视觉与惯性信息并恢复尺度,实现导航参数的正确求解。在理想条件下,500m平飞范围内定位误差占比不超过真值的3.5%,可作为评估卫星拒止环境下无人飞行器视觉惯性组合导航性能的参考方案。

摘要： 针对可再入跨介质无人飞行器性能特点,提出了其作战应用场景和应用设想,并从可再入跨介质无人飞行器对探测窗口影响、对拦截跟踪的影响、对作战资源的影响、突防效能以及战场生存能力等几个方面,对其战场优势及作战效能进行建模分析及仿真验证。

摘要： 提出了一种基于有效邻域的改进RRT算法,结合无人飞行器正常飞行的误差约束构建理想状态下节点有效邻域,能够缩减单次迭代过程的搜索空间,间接降低获得可行解的难度;对各个叶节点的状态列表建立链接关系,使生成有效航迹过程的回溯难度减小,能够进一步快速搜索;通过与A*算法横向比较,证明仿真实验算法在搜索速度快和解的质量高,能够满足导航精度受限条件下无人飞行器航迹快速规划的需要。

摘要： 提出了一种基于有效邻域的改进RRT算法,结合无人飞行器正常飞行的误差约束构建理想状态下节点有效邻域,能够缩减单次迭代过程的搜索空间,间接降低获得可行解的难度;对各个叶节点的状态列表建立链接关系,使生成有效航迹过程的回溯难度减小,能够进一步快速搜索;通过与A *算法横向比较,证明仿真实验算法在搜索速度快和解的质量高,能够满足导航精度受限条件下无人飞行器航迹快速规划的需要.

摘要： 在多基地多目标多无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)的协同任务规划这类约束条件众多、复杂且耦合的多目标优化与决策问题中,利用传统的粒子群优化算法在寻优时容易陷入局部最优,为此,提出了一种基于模拟退火的混合粒子群算法.基于攻打任务背景,综合考虑无人机的物理性能约束,搭建航迹长度最小适应度函数和威胁代价最小适应度函数以构造目标函数,先利用Voronoi图以及Dijkstra算法进行航迹规划,再利用基于模拟退火的混合粒子群算法进行任务分配.仿真结果表明:所提算法融合了模拟退火算法、粒子群优化算法的优点,能快速求解UAV任务规划的近似最优解,且与粒子群优化算法和模拟退火算法相比,在进化次数足够多的情况下该方法得到的结果更优.

摘要： 以一种新型无人飞行器为主要研究对象,建立了无人飞行器的运动模型,并设计了一种基于H∞混合灵敏度鲁棒控制理论的控制器对其进行姿态控制,使该无人飞行器姿态控制系统具有较好的鲁棒性能和干扰抑制能力,能够适应各种不确定性,对所建的模型进行了数学仿真和半实物仿真实验,结果表明,所设计的控制器在参数摄动时阶跃响应调节时间短,鲁棒性好.研究结果为解决无人飞行器运动中的复杂干扰问题提供了理论依据和参考方法.

摘要： 针对蚁群算法在航迹规划中存在的搜索停滞现象和收敛速度较慢等问题,提出了一种基于混沌蚁群算法的无人飞行器航迹规划方法.通过在标准蚁群算法中引入混沌扰动因子,利用混沌技术有效克服了算法易陷入局部最优的缺陷;通过增加目标导引因子,有效避免了算法在转移中存在的方向模糊性,加强了搜索的方向性,提高了算法的整体搜索效率.仿真结果表明,考虑了威胁和转弯约束条件的航迹规划混沌蚁群优化方法能够有效避免陷入局部最优,快速得到满足威胁和转弯约束条件要求的较优突防航迹.

摘要： 为实现对无人飞行器舵面损伤故障的被动容错控制,建立了其故障模型,将舵面损伤的控制转化为对象参数变化的鲁棒性问题.采用对干扰有实时估计补偿功能的线性自抗扰控制技术,提出便于工程应用的参数整定方法,并进一步提出考虑舵面损伤故障的参数整定原则,使控制器能够包络舵面正常和故障两种情况.仿真结果表明,所设计的线性自抗扰控制器鲁棒性强、收敛速度快,能较好地对舵面损伤故障进行被动容错控制.

摘要： 固定翼飞行器有着较高的巡航速度,但需要一定的起降条件,且无法定点悬停;多旋翼飞行器可以实现垂直起降、定点悬停,但无法做到快速巡航.在既需要远距离大面积检测又需要定点检测或垂直起降的应用场景中,倾转旋翼飞行器是较为合适的选择.本文针对大规模光伏电站检测、河道治理等应用场景,对搭载了2kg设备载荷的倾转旋翼飞行器进行了设计和飞行性能分析.同时进行了飞行试验,与设计指标匹配.

摘要： 在军用和民用领域,会使用大量依靠太阳能供电的无人飞行器,进行集群作业.无人设备自带储能器的健康状况对其工作至关重要,一旦发生故障甚至爆炸会造成巨大的经济损失,实时的监控储能器的工作状态非常必要.然而,当工作在即没有公网信号覆盖又光纤通信链路,而部署专用网成本过高的偏远地区时,精确定位和对这些储能器进行工作状态检测变得非常困难.BDS具有精准定位和短报文传输能力,能够同时解决储能器定位和工作状态参数实时传输的问题.论文设计嵌入BDS的移动太阳能储能器定位和检测系统,使用Cotex-M3系列的STM32F103微处理器芯片作为主处理器,组合了一代RDSS短信息收发功能和二代高精度定位功能的北斗模块通过串口和微处理器数据通信.外围检测电路负责采集储能器的重要工作参数,这些数据由STM32F103微处理器收集,然后通过北斗模块的短报文功能实时发送到后台监控中心,由后台计算机对储能器进行健康状态评价.实验结果表明,采集信息传输的成功率能够满足实际需求,实现了太阳能无人飞行器储能器的实时监测.

摘要： 为了使高空无人飞行器满足工作海拔高、航时长、载重大等要求，需要对冀型进行增升研究，提高它的气动特性。在众多的流动控制增升研究中，Gurney襟冀(以下简称GF)被认为是一种可行的措施。本文基于二维定常不可压RANS方程和Transition-sst模型对装有Gurney襟翼的低雷诺数翼型SFYT15thick进行了数值模拟研究.翼型工作环境是20kin高空,飞行速度为25m/s,弦长为5m,基于弦长的雷诺数为7.74×105,加装的Gurney襟翼(GF)高度分别为弦长的0.25％,0.5％,1％,1.5％,2％和3％.数值模拟结果表明,加装Gurney襟翼能显著提高该翼型失速前的升力系数,并且在小迎角范围内能提高升阻比.特别地,在巡航状态(3度迎角)下,加装0.5％c的GF后,升阻比增加了1.56％,升力增加了12.79％.此外,本文给出了翼型表面压力分布,尾流速度型,流线图和尾缘附近的流动结构,对Gurney襟翼改善气动特性的机理进行了分析.

摘要： 磁强计作为重要的导航定位传感器,在无人飞行器的导航和自主飞行中有着重要的作用.随着无人飞行器越做越复杂,地面的仿真测试环节也是不可缺少的.在研究此类传感器在回路的飞行器半实物仿真过程中,磁传感器会受到电动转台磁场的严重干扰.本文研究了一种基于BP神经网络的修正方法,在半实物仿真的环境下可以消除磁场环境对磁传感器的干扰,从而完成飞行器的半实物仿真测试,并且免去了更换无磁仿真设备的繁琐过程.

摘要： 设计了多个四旋翼无人机在静态环境中编队的控制系统,控制架构采用集中式节点控制.该系统在开源机器人操作系统上实现,每个飞行器会接收到自身的准确坐标,并设置虚拟点控制每个无人机和虚拟点保持稳定的相对位置,从而使无人机集群编队移动.同时,系统结合无人机的激光传感器开发避障功能.最后,计算机仿真结果证明了集中式的节点控制可以稳定、快速实现多个四旋翼无人机的编队控制.

摘要： 随着无人飞行器的大量使用,空中交通流量不断增长,使现行空域流量出现了不同程度的超载或饱和.文章主要探讨无人机空中交通管制的现状、难点和存在问题,而解决全空域无人机空中交通管制问题的首要核心是政府部门牵头有效监管和监督无人机的生产、加工、销售、使用等全过程。要像车辆管理那样，对每一架无人机都登记在册，实施无人机年审和保险制度。加强部门间的配合和信息交换，全面掌握无人机的情况和动态。其次是针对无人机的空中交通管制问题发展无人机相关技术。比如无人机如何通过感知避障技术规避其它飞行器，无人机的自主控制技术，当遇到突发问题时能及时调整控制规则，防止发生空中相撞问题。如何通过通讯装置实时将空中交通信息传回交通管制部门，以便及时发出控制信号，规避风险等等。最后加强无人机所有者或者说是操控员的管理和技术培训，使他们了解空中交通管制的重要性，如何正确配置无人机任务载荷，如何合理、合法、正确使用无人机等。开发一种高速、容错、稳健的具有自组织、自适应、自联想功能的无人机空中智能防撞与避让系统，加强无人机与有人机之间、无人机群、单架无人机的飞行安全。

摘要： 通过在传统的无线传感网(WSN)中引进无人机,实现了WSN的空地一体化,给静态WSN系统带来了移动性和灵活性.用于农田信息监测的无线传感器节点往往处在恶劣的自然环境中,由于受到人为破坏及自然灾害等因素的影响,静态WSN系统的网络拓扑经常发生变化,WSN可能被划分成无法有效通信的独立子网.研究提出将无人机和传感网结合起来应用于农田信息监测,无人机上的移动采集节点能够与其飞行轨迹经过的地面上的独立子网交互并采集农田信息,从而有效地扩展了单个WSN的覆盖面积,增强了网络的鲁棒性,系统中的传感器节点采用了休眠-唤醒-工作-休眠工作周期,从而优化了整个系统生存时间,提高了整个WSN系统的信息收集效率.由于移动性带来的便利条件,在无人机移动节点上还可以执行多种任务和工作,从而也给Air-Ground无线传感系统带来了很多相对于传统无线网络的优势.本文选择了三个物理位置独立的地块构建了分簇的WSN网络,利用无人机携带的移动节点进行了空地一体化网络传输的交互试验,通过移动节点携带的3G网络将农田信息传输到农田监测数据中心,系统试验结果表明该网络能够较好地完成农田信息采集任务,扩展了静态WSN的传输距离,提高了WSN系统的能量效率,延长了系统的生命周期.

摘要： 本发明涉及一种用于无人驾驶的飞行器的信号发生器，所述信号发生器包括至少一个光源和/或至少一个声源，以及至少一个用于操作至少一个源的调控装置/控制装置。

摘要： 提供了一种适于修改无人驾驶飞行器(UAV)的预定轨迹的自主飞行的遥控器。遥控器包括至少一个可移动控制构件，用于调节UAV的可调控制参数的设定点。此外，遥控器包括至少一个致动器，该致动器能够可控地向至少一个控制构件施加扭矩。遥控器还包括处理电路，处理电路被配置为基于控制参数的参考设定点来确定要施加到至少一个控制构件的扭矩的设定点。控制参数的参考设定点与预定轨迹相关。处理电路还被配置为控制至少一个致动器，以将确定的扭矩设定点施加到至少一个控制构件。遥控器包括感测电路，感测电路被配置为在由至少一个致动器向至少一个控制构件施加确定的扭矩设定点时感测至少一个控制构件的位置，以便检测用于修改预定轨迹的用户输入。此外，遥控器包括无线发射机，无线发射机被配置为向UAV传输关于至少一个控制构件的感测位置的信息。

摘要： 本发明提供了一种无人飞行器、无人飞行器底座及无人飞行器系统，其中，该无人飞行器包括：摄像头，所述摄像头用于获取视频图像数据；处理器，所述处理器与所述摄像头相连接，用于处理所述视频图像数据，所述处理所述视频图像数据包括根据视觉识别算法识别视频图像中的特定物体，并对所述特定物体进行跟踪；无线充电模块，所述无线充电模块用于与外部无线充电基座模块配对连接；磁悬浮模块，所述磁悬浮模块用于使所述无人飞行器悬浮于外部磁悬浮基座；和第一通信模块，所述第一通信模块与所述处理器相连接。本发明实施例实现了无人飞行器用于视频监控并实现全向悬浮监控和视觉跟踪，提高了监控系统的隐蔽性和趣味性。

摘要： 具有嵌入式的碰撞警告系统的无人飞行器。本发明涉及无人飞行器、无人航空系统以及在无人飞行器飞行时避免碰撞的方法。为了提供经改进的碰撞避免，设置无人飞行器，其具有：提升和推进系统以及飞行监控系统，飞行监控系统具有飞行监控单元、导航系统和执行机构系统。飞行监控单元具有自动驾驶设备。飞行监控单元被设置为根据来自导航系统和/或自动驾驶设备的数据计算出控制命令，控制命令能够被输送给执行机构系统以用于控制提升和推进系统。此外设置有碰撞警告系统，其与飞行监控系统连接，其中碰撞警告系统检测碰撞情况并且提供碰撞避免数据。此外设置有碰撞警告系统与自动驾驶设备之间的连接，以便由自动驾驶系统根据碰撞避免数据促使回避绕行。

摘要： 一种无人飞行器的遥控器(103)，用于无线控制无人飞行器(101)及其拍摄设备(102)，包括无线通信装置(107)、控制器(111)和变焦操作组件(112)。无线通信装置(107)用于与无人飞行器(101)通信连接，以接收拍摄设备(102)获取的图像数据，并且向无人飞行器(101)发送飞行控制指令以及拍摄控制指令。控制器(111)用于在操作取景操作组件(113)时，通过无线通信装置(107)向无人飞行器(101)发送取景指令。变焦操作组件(112)独立于取景操作组件(113)，与控制器(111)电连接，用于在变焦操作组件(112)接受到变焦操作时，通过无线通信装置(107)向无人飞行器(101)发送变焦控制信号。

摘要： 本发明提供了一种无人飞行器、无人飞行器底座及无人飞行器系统，其中，该无人飞行器包括：摄像头，所述摄像头用于获取视频图像数据；处理器，所述处理器与所述摄像头相连接，用于处理所述视频图像数据，所述处理所述视频图像数据包括根据视觉识别算法识别视频图像中的特定物体，并对所述特定物体进行跟踪；无线充电模块，所述无线充电模块用于与外部无线充电基座模块配对连接；磁悬浮模块，所述磁悬浮模块用于使所述无人飞行器悬浮于外部磁悬浮基座；和第一通信模块，所述第一通信模块与所述处理器相连接。本发明实施例实现了无人飞行器用于视频监控并实现全向悬浮监控和视觉跟踪，提高了监控系统的隐蔽性和趣味性。

摘要： 无人飞行器具有：存储部，其存储多个区域；选择部，其从多个区域中将优先度最高的候补选择为无人飞行器的目的地；以及变更部，其在判定为朝所选择的目的地的路径不适于无人飞行器的飞行的情况下，将由选择部选择的目的地变更为优先度其次高的候补。

摘要： 一种飞行辅助方法、飞行辅助装置(200)、无人飞行器(100)、遥控器(300)、显示器(400)和无人飞行器系统(1000)。飞行辅助方法包括(011)获取功能部件(20)的飞行参数；(012)根据飞行参数生成虚拟图像；(013)将虚拟图像添加到显示图像上，以指示功能部件(20)对应的飞行状态。

摘要： 本实用新型提供一种被动无人飞行器，该被动无人飞行器包括第一无线通信单元、信标信息数据库、响应信息数据库以及第一飞行数据采集单元；第一无线通信单元用于与其他终端进行无线通信；信标信息数据库用于将信标信息通过第一无线通信单元发送至其他无人飞行器；响应信息数据库用于将探询响应信息通过第一无线通信单元发送至其他无人飞行器；第一飞行数据采集单元用于将被动无人飞行器的飞行状态信息发送至响应信息数据。本实用新型还提供一种主动无人飞行器及无人飞行器系统，本实用新型提高了无人飞行器的飞行安全性。

摘要： 本实用新型提供一种被动无人飞行器，该被动无人飞行器包括第一无线通信单元、信标信息数据库、响应信息数据库、第一飞行轨迹计算芯片以及第一飞行数据采集单元。第一无线通信单元用于与其他终端进行无线通信；信标信息数据库用于发送信标信息；响应信息数据库用于发送探询响应信息；第一飞行轨迹计算芯片用于发送第一预测飞行轨迹信息；第一飞行数据采集单元用于将被动无人飞行器的飞行状态信息发送至第一飞行轨迹计算芯片。本实用新型还提供一种主动无人飞行器及无人飞行器系统，本实用新型提高了无人飞行器的飞行安全性。