航宇农业播散型柔翼无人机完成交货前鉴定试飞

正由中航工业航宇救生装备有限公司所属襄阳宏伟航空器有限责任公司研制的农业播撒型柔翼无人机完成交货前鉴定飞行试验,标志着该公司在农业播撒型柔翼无人机研制方面取得重大进展。2015年3月,襄阳宏伟航空器有限责任公司与湖北中华雁航空科技实业有限公司签订了30套农业播撒型柔翼无人机采购合同。在时间     

基于新一代通信技术的无人机系统群体智能方法综述

以群体智能在无人机领域的应用场景为脉络,对群体智能方法在无人机领域的应用进行综述。首先,回顾近年来无人机的应用状况,介绍了群体智能算法原理及无人机应用示例。其次,将群体智能在无人机的应用场景分为基于群体智能的无人机无线通信、基于群体智能的无人机自组网、基于群体智能的无人机轨迹规划和基于群体智能的无人机智能决策4个部分,并分别介绍了各自相关研究工作的进展。最后,对无人机群体智能的发展趋势进行简要探讨。     

智能反射面和协作干扰的无人机安全通信算法

为了进一步增强无人机通信系统的保密率,提出了基于智能反射面和协作干扰的无人机安全通信系统。通过利用智能反射面动态地加强回传链路以及通过协作无人机引入人工噪声干扰非法窃听者,从物理层提高无人机通信系统的安全性。考虑源无人机轨迹、干扰无人机轨迹、功率控制和智能反射面相移,以最大化系统的保密率为目标提出联合优化问题。提出了一种交替优化算法,将原问题变为4个子问题,并通过连续凸逼近、半定松弛将原始的非凸问题转换为近似凸性子问题,使其可通过凸优化工具直接求解。仿真结果表明,所提优化算法能够快速收敛,相比于传统的非智能反射面辅助的通信网络,所提算法能显著地提高系统的安全保密率。     

蛙跳式充电的无人机自主巡线技术与系统(二):基于机器视觉的自动充电控制

近年来多旋翼无人机在中国电力系统中得到了快速的推广和运用,越来越多的电力公司尝试利用无人机进行输电线路巡检.然而无人机在搭载巡检设备后,其续航时间仅为20 min,续航能力十分有限,巡检时无人机中途降落充电的定位问题也一直存在.因此,该文提出一种基于机器视觉的自动充电控制技术,搭建基于蛙跳式的无人机自主充电系统.系统由无人机平台、自动充电平台和地面控制系统三部分构成,依托智能控制技术和飞控系统,运用机器视觉、图像识别等技术实现无人机的高精度定位和智能精准降落,并结合无人机预设的卡位与地面充电平台充电接口的有效对接,完成无人机动力电池的自动可靠充电,进而实现巡线无人机的自动起降和充电功能.试验结果表明,该蛙跳式自主充电系统有效提高了无人机的续航能力,解决了无人机充电过程中高精度定位等系列技术难题.     

多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素的模式分析

深入研究大气边界层气象现象的发生、发展、消散机制,需要获取三维同步气象要素数据,而现有探测技术与手段难以提供.因此,提出利用多旋翼无人机群进行自主探测大气边界层气象要素的探测模式,并就探测模式的背景与意义、特点与优势、流程与可行性,以及需要进一步研究的相关科学问题进行了分析,认为多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素的探测模式针对性、灵活性、机动性、可操作性强,并具有自主动态同步探测、自主智能追踪探测等功能.     

基于卷积神经网络的无人机循迹方法

随着无人机技术的快速发展,无人机技术已经在各个方面得到了广泛的应用,人们也越来越多的重视智能无人机技术的研究,其中如何提高智能无人机的自主循迹能力已经成为众多学者的研究重点。为了使无人机能够自主循迹飞行,提出了一种基于改进卷积神经网络的无人机循迹方法,在LeNet-5模型的基础上对原模型的层数进行改进,减小其复杂程度,使其可以运行在机载设备上,另外还给出了用于模型训练的图像数据的采集方法。其通过无人机上的相机采集前方图像,然后训练好的卷积神经网络会对此图像进行识别,并产生控制指令。实验结果表明,该方法可以有效地使无人机在楼道里自主的循迹飞行。     

基于强化学习的旋翼无人机智能追踪方法

针对旋翼无人机追踪场景中常用的PID控制方法与视觉伺服控制方法的不足,该文尝试将视觉伺服控制与强化学习结合,提出了一种基于强化学习的旋翼无人机智能追踪方法。首先使用基于图像的视觉伺服实现旋翼无人机的闭环控制,然后建立使用Sarsa学习算法调节伺服增益的强化学习模型,通过训练可以使得旋翼无人机自主选择视觉伺服增益。该文设计了旋翼无人机在实物场景与仿真场景下的运动目标追踪实验,实验结果论证了该方法相对于PID控制与基于图像的视觉伺服控制方法具有更好的追踪效果。     

基于DDPG的无人机追捕任务泛化策略设计

无人机追逃对抗问题是当今空战领域的研究热点,传统解决方案对此问题存在诸多限制,如模型难以适应复杂动态环境从而快速做出决策、对不同任务场景泛化性较差等问题。基于DDPG(deep deterministic policy gradient)算法设计了无人机追逃对抗策略;在此基础上,设计多种逃逸无人机的对抗机动策略,利用课程学习思想,在DDPG的训练过程中逐步提高逃逸无人机的智能程度,从而递进式地训练追捕无人机的对抗策略。仿真结果表明,相较于直接进行训练,利用课程学习的方法所训练的追捕无人机的追捕策略能够更快收敛,并能更好地执行对敌机的追捕任务,且能够适用于具有多种对抗机动策略的敌机,有效地提升了无人机追逃对抗决策模型的泛化性。     

无人机网络的覆盖及切换性能研究

无人机网络具有按需部署、灵活机动等优势,但传统陆地蜂窝网络的分析方法不再适用.为此,考虑了两层无人机网络中地面用户的移动性,推导了系统覆盖概率、传输速率、边界的长度强度以及用户最大移动速度约束等网络关键性能指标的解析表达式,探究了无人机部署的密度、高度、地面用户移动速度对无人机网络覆盖及切换性能的影响.理论及仿真结果表明,自适应地调整无人机部署的密度和高度能有效提升无人机网络的覆盖及切换性能.     

空管自动化系统智能运维技术研究综述

随着下一代空管自动化系统的深入研究,如何保障空中交通服务的可靠与稳定得到业界的广泛关注.通航管制、无人机管制等领域服务的拓展给空管自动化系统的运行保障带来了严峻的挑战,传统的系统监控方法难以支持系统的运维任务.智能运维通过算法对系统进行精准的刻画,实现系统的自治管理,对支撑下一代空管自动化系统的运行保障具有重要意义.本...     

基于分层规划思想的无人机协同优化

无人机自身具有的航空特性和可以进行大面积巡查的特点,使得其在洪水、旱情、地震等自然灾害实时监测方面具备特别优势.在完成灾情巡查、生命迹象探测、通信中继和对地数据传输等协同任务时,需要对无人机进行任务分配与航迹规划.对于无人机巡查重点区域任务规划问题,基于分层规划思想建立了多旅行商数学模型,并使用遗传算法进行求解.首先分配重点区域之间的无人机任务,其次再规划重点区域内部无人机的路线,最后根据无人机的限制条件,在既定路线上进一步优化无人机路线.     

军民融合形势下无人机产融结合发展趋势分析

无人机产业的发展是我国增强国际竞争力、维护国家安全、实现产业结构重大转型的关键技术领域.随着我国经济水平的不断发展,加大无人机技术的研究工作力度,迫在眉睫.无人机设备在遥感侦测、目标定位、情报搜集、空中全景摄像等技术运用层面具有显著优势,对于维护我国领土安全,防范未知飞行器侵犯有重要意义.同时,广泛使用无人机产品还能够应用于灾害监测、防治与重建工作,服务于国计民生与广大人民群众的生产和生活.本文根据军民融合形式下无人机产品发展趋势展开讨论,提出几点有利于无人机使用技术提高的可行性措施.     

中国电科发布智能无人集群系统多功能处理单元

<正>中国电子科技集团有限公司在第六届世界互联网大会上发布了用于智能无人集群系统的多功能处理单元,该单元具备飞行控制、任务规划、智能决策、动态组网等四大功能,用人工智能为无人系统装上大脑。据了解,无人集群智能单元通过整合传统无人机上的飞控系统和测控系统,并依托群体智能算法和动态组网协议及相应的处理芯片,为无人机集群提供飞行控制、任务规划、智     

小型无人机通信干扰器设计

当今小型无人机存在监管难度大、安全系数低、缺乏规范等问题.为解决无人机监管困难、执法困难的问题,本文提出了基于无线通信干扰的无人机干扰方案.针对现有干扰方案手段单一,对各种型号无人机适用性差的问题,该方案首先使用压制式无线通信干扰方式干扰无人机控制信号,使无人机丧失通信能力;其次利用GPS转发欺骗信号对无人机定位进行干扰;最终无人机在多重错误控制信号的作用下迫降或坠毁.该方案的关键步骤是对无人机通信的干扰和伪GPS信号的生成,本文基于Simulink的实验仿真结果论证了该方案具有较高的可行性.     

机载碘化银播撒器的制作及使用

挂载在机舱下面的碘化银播撒器,前面的进气口大,而后面的出气口小,在进气口与出气口之间有1.5 m的通气道连通,在这个通气道里有一个通气管与播撒器的储液罐相通.充分利用飞机高速飞行时,由于进气口大,出气口小,从而在进气口与出气口之间的通气道里产生动气压,这个动气压通过连接播撒器储液罐的通气管直接作用于储液罐里的碘化银溶液,当增雨作业飞机进入云层作业时,打开机舱里碘化银播撒器的控制仪,播撒器储液罐里的碘化银溶液在动气压的作用下由安装在后面的喷嘴向外播撒,实现了飞机人工增雨作业的自动化.     

多旋翼无人机标准化机体设计方法研究

多旋翼无人机具有较强维护性、结构简单等特点,在环境监测、航拍摄影方面有着广泛应用,市场前景良好.但很多针对多旋翼无人机的科研团队都集中于专业的飞行控制理论方面,很少研究机体设计.然而正是机体才是推动多旋翼无人机产业化发展的前提,本文则主要从机体设计总要求着手依次分析机体设计和飞行设计,望给予研究人员提供参考.     

鸽群优化算法研究进展

仿生智能优化一直是智能计算领域的一个热门研究领域,在生命科学、系统科学、控制科学、计算机科学、管理科学和社会科学等学科均已得到了广泛应用.鸽群优化(pigeon-inspired optimization,PIO)算法是近年来才出现的一种群体智能优化算法,它是受自然界中鸽群自主归巢行为的启发而提出的.因此,对自然界中的鸽群机制和鸽群优化算法基本原理进行了阐述,介绍了鸽群优化模型,并对其在无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)编队、控制参数优化、图像处理等领域的典型应用进行了评述,最后展望了未来的发展方向.     

基于场强阈值的变电站无人机巡检安全距离研究

变电站无人机巡检作业是智能电网发展的重要方向之一,相较于输电线路,变电站设备众多且集中布置,导致其周围空气间隙相对较小、电磁场分布复杂,这对无人机安全巡检提出了更高的要求。文中构建了悬浮导体放电测试平台,试验研究了无人机-导线间隙的起始放电电压,采用有限元法计算了间隙放电时无人机表面最大电场,并以此值作为电场阈值,通过分析220 kV变电站典型设备的电场分布,得出了无人机巡检变电站时的电场安全距离;以200μT作为无人机主控部分的磁场阈值,确定了无人机巡检时的磁场安全距离。研究结果表明,对于当前典型的无人机结构,当220 kV变电站负载电流小于315 A时,巡检安全距离主要受电场约束,可取为37 cm;当负载电流较大时,巡检安全距离可由磁场决定。     

固定翼无人机自适应滑模控制

针对固定翼无人机的姿态和速度控制中存在不确定和外部扰动的问题,设计自适应超螺旋滑模干扰观测器和控制器,实现了固定翼无人机对速度指令和姿态指令的有限时间精确跟踪.首先建立固定翼无人机速度模型和基于四元数的姿态误差模型;进而在该模型的基础上针对无人机飞行过程中的外部扰动和不确定问题,采用自适应超螺旋滑模算法设计干扰观测器对干扰和不确定进行快速估计,并在此基础上设计多变量超螺旋控制器使固定翼无人机快速、精确地跟踪期望的速度和姿态指令;最后基于Lyapunov理论证明了该系统的稳定性.仿真结果表明:所提出的综合控制策略可以实现固定翼无人机速度与姿态的快速精确跟踪并具有良好的鲁棒自适应能力,而且针对无人机不同的飞行指令,使用该控制策略都能使无人机快速稳定的达到预期目标.     

微型无人机视觉定位与环境建模研究

同步定位与环境建模（SLAM）是实现无人机自主飞行和智能导航的关键技术。该文提出了适用于微型无人机的视觉定位与环境建模方法,针对RGB-D传感器使用point-plane ICP点云匹配算法实现视觉自主定位,利用并行计算加速以满足无人机控制的实时性要求;采用TSDF算法融合多帧观测的点云数据,实现了无人机对未知目标环境区域的模型重建;将视觉SLAM系统与无人机载IMU传感器融合,进一步提升了自主定位和建模精度。实际搭建了微型无人机视觉与环境建模验证系统,室内环境下可以达到0.092 m的定位偏差和60 Hz的更新速率,满足了无人机控制的精度和实时性要求,验证了该方法的有效性。