灾情侦测无人机动态航迹规划算法设计

提出了一种应用于灾情侦测无人机的动态航迹规划算法。当突发地震、洪水等重大灾害时,可第一时间获取灾情环境信息,并利用无人机携带侦测设备对灾害现场信息、图像进行探测和实时传送。提出了一种基于文化算法框架下的动态航迹规划算法,首先针对环境中的不同地形进行模型构建,对丘陵、山峰等障碍物设计相应的函数模型,构建数字地图,在该地图模型上进行动态航迹规划,该航迹规划算法可使无人机在飞行过程中自主规划航迹,实现超低空飞行,使信息采集更准确,有效的辅助救援策略的制定。通过仿真验证,并与多种算法进行比较,证明了该算法的可行性与有效性。     

无人机任务规划研究

任务规划系统作为高科技技术已经引起了广泛的关注和应用。目前世界上一些主要国家都在研制任务规划系统。无人机飞行中合理的路线规划可以减小飞行时间、降低油耗,减小被敌方发现、攻击的可能,从而提高了完成任务的概率。介绍了无人机任务规划的基本概念,描述了无人机任务规划的基本功能、常用的规划算法,如代理方法、遗传算法和战场威胁源建模方法等,给出了基于VORONOI图的一种无人机任务规划技术方案。     

小型无人机航路规划及自主导航算法研究

为了实现无人机自主导航功能,定义了以发射点为坐标原点的地理导航坐标系,给出由WGS-84坐标系到导航坐标系的具体转换公式;设计了航路中的航点结构,利用GPS接收机输出数据对无人机的位置进行两点式实时推算,对无人机在直线航路段和转弯段的判断和侧偏距进行了详细讨论,避免了超越函数的计算;利用比例-微分导航控制律求得无人机的滚转角,通过飞控系统控制无人机副翼舵机,修正飞行航迹,达到消除侧偏距的目的。这些方法和措施提高了小型无人机的自主导航控制精度和稳定性,使小型无人机具有较好的飞行品质。     

三维多无人机系统协同任务规划关键问题综述

随着无人机技术的迅猛发展,人们对无人机技术的需求越来越广泛,已从单机简单任务向多机协同执行多个复杂任务、且自主协调、无人干预、群体合作的方向发展.而多无人机系统的协同任务规划技术,是无人机自主导航飞行和无人机之间自主协调配合共同完成任务的关键.这一任务规划决定了无人机各类资源的协调和执行目标的合理分配,无人机协调可飞飞行航迹的规划,以及在飞行过程中,取代人为干预,实时协调化解多机飞行时可能产生的各种冲突和问题.因此,对多无人机系统协同任务规划的关键问题,如目标分配、航迹规划、在线重规划等深入研究,是提高多机系统执行任务能力的重要环节.近年来,该领域的研究日益广泛,但还存在诸多问题需要解决,尤其迫切需要研究在三维战场环境下的多机协同任务规划方法.     

定位导航空投救援无人机的设计

基于空投救援活动的需求,设计一台能平稳飞行的户外微型无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)。无人机以APM飞控芯片(Ardu Pilot Mega,APM)作为核心,能够提供一个适应能力强、抗干扰能力稳定的飞行控制平台。飞行器芯片内部采用了多传感器融合技术,如气压传感器协同控制来实现空中稳定飞行。同时,飞行器采用了单片机构建的空投救援模块,来实现空投救援任务。其中,空投救援模块采用热释电传感器捕捉人的信号,从而实现空投外设电机触发转动,释放空投物资。试验结果表明,飞行器现阶段可以完成垂直起降、直航、左右偏转、空投以及GPS返航等功能。     

基于数字地图的高速无人机低空航线控制系统设计

为解决高速无人机低空突防高度控制精度问题、搭载高精度传感器使用成本问题及地形位置信息存储、运算问题,文章设计了一种基于数字地图的高速无人机低空航线控制系统,通过对预设航线飞行区域的数字地图高度信息拾取、处理并规划调整航线,通过引入GPS垂速并结合无人机自身飞行性能调整飞行控制参数解决高度跟随控制精度问题,在提高精度的同时完成对成本的控制,具有较强的工程使用价值。     

基于多Agent的无人机自主飞行控制系统研究

提出一种分层递阶多Agent控制结构,在此控制结构的基础上设计出一种无人机自主飞行控制系统。重点对系统中的任务规划Agent和姿态控制Agent进行研究,分别实现了对任务规划Agent的结构建模和姿态控制Agent的内部控制律设计,最后在JADE平台上仿真实现了无人机的姿态角控制。实验结果表明,在多Agent系统与先进控制方法交叉、融合的基础上,设计出的自主飞行控制系统具有很好的控制效果和很高的智能能力,非常适合无人机自主飞行控制设计。     

无人作战飞机任务系统技术研究

先进的任务系统是UCAV执行作战任务的核心。本文从功能层、物理层和技术实现层三个层面论述了UCAV任务系统方案：在功能层上,该方案采用操控／自主攻击方式,既可由地面控制站操作员操纵,执行作战任务,也可由UCAV任务系统对目标进行自动识别、威胁判断、攻击排序及火力分配,自主完成攻击及对威胁的规避任务;或者由操作员指定攻击目标后,任务系统自动规划飞行轨迹和飞行操作指令,由飞控系统控制UCAV自主飞行到最佳攻击区域完成对目标的攻击。在物理层上,任务系统由机载任务系统、地面控制站两大部分组成。在技术实现层上,涉及的关键技术主要有任务规划技术、传感器数据处理与信息融合技术、传感器管理技术、态势评估与战术决策技术、自主攻击技术等。     

基于综合控制的无人机对地攻击技术研究

研究以无人机为平台,以激光制导导弹为武器的对地攻击技术。应用综合控制技术设计了一种无人机投放激光制导导弹的火力/飞行综合控制结构,由火控模块计算出航向偏差信号,飞控系统根据偏差信号,控制无人机以水平机动的方式完成瞄准;设计控制逻辑,保证无人机在各种条件下完成占位攻击任务;进行了包括无人机六自由度模型、综合控制模块、武器模块和目标模块在内的投弹仿真验证。结果表明无人机能很好地完成对地攻击任务,设计的综合控制结构合理有效。     

基于SIFT算法的无人机视觉导航研究

针对无人机在飞控信道被阻塞和失去卫星定位信号的情况,研究了依靠自主视觉导航来提高生存能力的可能。图像特征信息的获取和匹配是建立图像间的对应关系、实现视觉导航的关键,基于SIFT算法对无人机俯拍图像进行了局部特征的提取、描述和匹配研究,实验结果表明了SIFT算法在无人机俯拍图像的景象匹配中的不变性和准确性,证明了该算法在无人机视觉导航中的应用潜力。