基于DSP的无人机飞控系统的研究

针对小型无人机体积小、质量轻、稳定、可靠的特点,提出了一套低成本的基于DSP无人机飞控系统设计方案,详细介绍了系统的硬件结构和基本功能。为了使飞控系统具有良好的控制特性,满足高精度、高适应性和高灵活性的系统要求,设计了一种参数自适应的模糊PID控制器,并对控制器的设计原理、结构及参数设计规则等进行描述。仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制器比常规PID控制器的控制性能更好,其超调小、响应快、精度高,而且自适应能力强,能满足无人机自主飞行的要求。     

无人机自动避障技术在输电线路巡检中的应用

基于无人机技术在输电线路巡检中的广泛应用,重点研究如何实现多旋翼无人机自主避障功能。若无人机在飞行过程中对遇到的各类障碍物能够提前预判,并能自动规避,将大幅度提高无人机在线路巡检的安全性。设计在无人机信号输入端与飞控模块之间增加自动避障模块,功能为实时检测无人机与障碍物间的距离并将相关信息反馈给飞行控制模块,系统根据测距结果重构出飞行控制信号,在不改变无人机软硬件的情况下,达到精准避障的效果。研究的自动避障技术从Arduino平台、超声波测距、电源模块、Arduino UNO与飞控接口等方面入手,降低无人机避障模块的开发成本与设计风险,相较于其他避障方式减少了测量和判断时间,实时避障性能较好,具备功耗低、价格低廉、距离信息感知效果好的优点。     

超大型地面天线辐射特性实地测量技术

针对口径超过 10 m 的超大型地面天线由于极高成本难以进行精确测量的难题,提出了基于无人机的平面近场实地测 量方法。 首先对无人机散射、定位精度及测量场区选择等影响天线实地测量结果的主要因素进行了仿真分析,确定了测量区 域。 采用多旋翼无人机和高精度飞控技术,在高性能无人机最好 20 mm 飞控精度、5 mm 测量精度的条件下,进行了天线实地测 量系统的射频链路设计,并给出了两种近远场数据变换方法,可以有效解决在较高频段无人机定位精度差导致测量结果不可信 的问题。 采用实例分析验证了方法的有效性,为超大型地面天线低成本精确测量提供了较好的解决途径。     

基于四旋翼无人机的输电线路巡检实时自主跟踪系统设计

本文基于四旋翼无人机的输电线路巡检提出一种硬件和软件的实时自主跟踪系统的设计.为了提高无人机的检测效率,需要对实时数据处理传输线进行检测和跟踪.本文提出无人机的硬件结构设计,软件设计结构,以及卡尔曼滤波器在激光雷达上面的数据处理.并进行了飞行实验验证了系统的可行性.     

小型无人直升机分布式飞控系统的设计与实现

基于总线的分布式结构以其结构简单、易于扩展、可维护性强的优点已开始应用于无人机领域。以无人直升机为研究对象，在原有的集中式飞行控制系统的基础上进行技术升级改造，提出了一种基于CAN总线的分布式飞行控制系统设计方案。描述了基于CAN总线的分布式系统总体设计方案、硬件设计、通信机制、软件开发和实现，并进行了半物理仿真验证。测试结果表明，CAN总线实际占用带宽为10.5%，未出现丢帧现象，通信基准时钟同步精度小于150 μs，完全可以满足飞控系统的要求。通过进行全过程飞行半物理仿真，证明基于CAN总线的分布式飞控系统能够满足无人直升机飞控系统的实时性、可靠性等控制需求，设计达到了工程化的要求。     

基于多旋翼无人机的电力巡线飞控系统研究与实现

为解决目前贵州电网所开展的无人机可见光摄影巡线工作中存在的效率慢、自动化水平低等问题,本文结合摄影测量学原理,针对无人机在电力巡线作业中特殊的飞行需求,基于飞控SDK二次开发平台,设计出一套无人机智能电力巡线飞行控制系统。本文将从电力巡线飞控系统设计、电力巡线航线设计原理、基于飞控SDK的开发原理以及飞行控制重要功能实现四个方面,重点分析新型无人机飞行控制系统在电力巡线树障巡检外业数据采集作业中的工作原理和流程,详细介绍电力巡线航飞轨迹的敷设方法、照片重叠度、地面分辨率和相对航高的设计原理,以及变高飞行、坐标更新和就近点起飞等重要功能在SDK二次开发的具体实现,并结合一线巡检班组的实验数据,阐述其在实践中的具体应用。     

电力无人机气象环境适应性试验及防倾覆策略

掌握天气条件、特殊环境对无人机飞控性能的影响,对保障无人机巡检作业安全具有重要的工程价值。通过理论分析风、降雨、高海拔及低温等因素对无人机巡检作业的影响,然后基于搭建的试验平台开展了无人机风、雨、海拔、低温等因素对无人机飞控性能影响的模拟试验,获取了典型尺寸和材质的无人机抗风飞行能力、抗雨飞行能力以及高海拔低温环境适应能力,提出了气象环境现场应用建议及防倾覆策略。研究成果为电力无人机的选型与现场作业气象环境条件的选择提供了参考。     

无人机飞控系统在高压电磁场中的抗干扰技术研究

采用无人机巡检系统对架空输电线路开展巡检作业,需要在无人机与地面站之间进行遥测、遥控信号及影像的实时传输.当信号和影像传输过程中,由于电磁干扰的影响,即使在较小距离下,无人机飞控系统的数据传输也时常出现丢包、时延较大等现象,并且受交直流线路电压、通信基站、地形环境等影响,无人机飞控系统的通信、飞行控制和任务控制等各模块之间的协调控制响应性能较差,对无人机巡检系统位置和姿态控制带来极大困难,实际应用中也因此出现过坠机事故.因此,需要提高无人机巡检系统数据链路抗干扰能力,以及通信、飞行控制和任务控制等各单元之间的电磁兼容性能和协调操控响应性能,以保证作业的安全性.     

基于Visual Studio的无人机地面配置及检测平台设计

针对无人机飞控系统的参数配置及检测需求,在Microsoft.NET平台下,采用Visual Studio作为开发工具,设计了一种无人机地面配置及检测平台。实现了参数配置与检测一体化,并能动态测试和故障分析,促进了检测技术研究的深入。多次飞行结果表明,该平台运行可靠稳定、人机界面友好且操作方便,具有一定的实用性和推广价值。     

燃煤电站锅炉巡检无人机飞控及三维规划研究

锅炉是电站重要设备之一，其安全稳定运行至关重要。利用无人机实现锅炉炉膛的自动巡视和检修，有效提高了检修效率，降低检修成本。无人机炉内飞控和定位是关键和核心问题，研究了炉内无人机定位技术，采用模糊PID优化了飞控算法，并利用三维虚拟定位技术实现了无人机炉外实时操控和定位。     

基于DSP+FPGA的无人机双冗余配电管理计算机设计

目前国内大部分无人机配电管理任务还是由飞行控制计算机通过相关接口采用模拟信号直接控制,随着负载的增加,无人机上的电缆重量也不断增加,严重影响了无人机的带载能力。为了提高无人机配电系统的可靠性,减轻电缆重量,本文以某型无人机的配电系统为研究对象,针对基于总线控制和冗余的配电管理计算机技术进行研究。在硬件方面,提出了基于双CPU冗余的配电管理计算机的硬件总体架构,并进行了功能模块的划分;在软件方面,分别从上位机调试软件和下位机软件两个方面提出了软件设计的总体方案。最后建立了配电管理计算机的马尔科夫模型,进行了系统可靠性分析和计算。     

基于PCI总线的软件无线电数字信号处理系统

软件无线电由于其硬件结构通用、功能灵活、软件改进和升级方便等优点,成为未来移动通信发展的关键技术之一.本文介绍了一种基于PCI总线的软件无线电数字信号处理系统硬件实验平台的设计方案,讨论了硬件实验平台各部分的组成,具体器件的选型以及各部分硬件电路的设计.平台上使用了TI公司的TMS320C6713B浮点DSP和ALTERA公司的Cyclone系列FPGA,能够实现高速的数据处理和软件的可重配置.主机与平台之间通过PCI总线实现高速的通信.实验表明,该平台具有很强的通用性和灵活性,可以直接应用于软件无线电系统,市场前景较为广阔.     

基于LabVIEW的飞控计算机测试系统设计

飞控制计算机及控制分组件是各类飞行战术武器的核心部件,需要在系统组装前对其进行全面测试,本文介绍了一种基于LabVIEW软件的虚拟仪器测试平台的设计,该平台能够完成智能型实时多任务飞行控制计算机系统的自动化测试,通过LabVIEWFPGA模块和可重复配置I／O（RIO）硬件设备保证了的扩展和升级的空间,实践证明,测试系统人机界面友好,稳定性高,维护方便。     

基于FPGA的飞行校验多模信号采集与处理设计

针对仪表着陆系统(ILS)、甚高频全向信标(VOR)等的飞行校验需求,设计了一种基于FPGA的多模信号采集与处理系统。选用普通导航接收机接收信号,以FPGA作为逻辑和时序控制核心。系统包含了模拟信号调理和A/D转换、无线电系统总线(RSB)接口、ARINC 429总线接口、USB总线接口等的相应软硬件设计,首次在国内提出RSB软硬件实现方案。根据ILS与VOR的信号特点,并且分析了FPGA有限字长的影响,设计了数字滤波器,实现了在FPGA上的校验信号处理。经过验证,设计能够为飞行校验平台提供有效的数据,并且具备较强的可移植性,符合要求。     

实景数字游戏无人机控制系统的设计与实现

主要将研制开发的实景数字游戏无人机控制系统的设计和实现做了全面的介绍,完整地分析了无人机的控制方法。首先通过1个无线通信模块Wiport建立了1个符合IEEE802.11b协议的无线局域网通信平台作为无人机控制信号通信系统。在此平台上,采用CPLD硬件,并编程完成对无人机飞行状态的控制,同时反馈无人机飞行的实时状态给服务器。本设计中的方案和控制方法也可应用于其他可在无线局域网中无线控制的游戏设备,比如无线控制机器人、无线控制航模等。     

万能式断路器综合性能检测系统研制

介绍了一套基于虚拟仪器技术的万能式断路器综合性能检测系统设计方案。系统以工控机为控制核心,配置数据采集卡、信号调理电路和三相大电流发生器、气动夹具等组成系统硬件平台,利用LabVIEW软件开发相关测试及数据处理软件,实现数据采集和处理,满足了万能式断路器综合性能检测的需要。实际运行表明,该系统具有稳定可靠、操作方便、维护简单的特点。     

地区电网继电保护及故障信息管理系统的开发与实现

电网继电保护及故障信息管理系统由主站系统、通信网络和子站系统三部分组成。该文综合分析了国内各种继电保护及故障管理信息系统,结合实际电网继电保护及故障信息管理系统经验,提出并实施了地区电网继电保护及故障信息管理系统的开发与实现的新理念,着重论述主、子站系统的硬件、软件平台架构及功能模块的设计。     

电网继电保护及故障信息处理主站系统的设计和实现

电网继电保护及故障信息处理系统由主站系统、通信网络和子站系统3部分组成.该系统的应用价值和作用主要体现在主站系统的功能设计上.在综合分析国内各种继电保护及故障信息处理系统的基础上,结合江苏省和福建省220 kV电网主站系统的设计经验,着重论述了主站系统的硬件、软件平台构架及功能模块的设计.硬件平台构架的设计充分考虑了系统的独立性、安全性和可靠性;软件平台的设计对两种可行的方案进行了比较,分析其合理性;功能模块的设计基于故障信息的合理分类从故障分析的各个角度对功能模块进行合理划分.最后简要地展望了主站系统未来的发展趋势.     

剩余电流式电气火灾监控探测器的智能检测装置设计

介绍了一套基于虚拟仪器技术的剩余电流式电气火灾监控探测器智能检测系统设计方案。系统以工业控制计算机为核心,配置高精度数据采集卡、信号调理电路、三相大电流发生器和气动夹具等组成系统硬件平台,采用先进的虚拟仪器技术——LabVIEW 7 Express软件开发平台自行开发相关测试及数据分析与处理软件,实现数据采集和处理,可满足剩余电流式电气火灾监控探测器产品出厂时的综合性能检验需求。经实际应用表明,该系统具有测试精度高、检测效率高、操作方便和维护简单等优点。     

基于Android的无人机海事巡检系统的设计与实现

我国作为一个海洋大国,海域面积辽阔,近年来海上情况愈加复杂,海事巡检任务也日益繁重。为了提高海事巡检效率,设计并实现了一套基于Android的无人机海事巡检系统,系统采用C/S模式架构,主要由无人机数据采集端、云平台、服务器和Android客户端4个部分组成,通过MySQL数据库对无人机航拍数据进行存储,实现了对海事巡检无人机的数据实时接入、轨迹跟踪、航拍视频直播、飞行情况实时显示、历史轨迹和视频回放、飞行数据统计等功能。测试结果表明,该系统实用可靠,使巡检人员能够实时了解海上情况,从而对海上异常及时应对,提高了海事监管的实时性、高效性和安全性。