无人机飞控计算机自动测试软件设计与开发

对于无人机来说,想要实现自主、稳定飞行就需要飞行控制软件进行精准控制,而为了保证飞行控制软件功能的较好实现,为其提供有效的软件测试环境就显得很有必要,为此本文就某定型无人机项目为背景,设计并开发了一种无人机飞控计算机自动测试软件,在对所开发的软件功能进行测试时,通过开发设计和试验验证分析,证明了该软件能够较好的为该无人机项目提供飞行控制软件测试环境,并同时具备较高的可靠性、实时性与测试效率.     

基于SmartFusion的无人机飞行控制系统设计

为了使无人机飞行控制系统具有强大的数据处理能力、较低的功耗、较强的灵活性和更高的集成度,提出了一种以SmartFusion为核心的无人机飞行控制系统解决方案。为满足飞控系统实时性和稳定性的要求,系统采用了μC/OS-Ⅱ实时操作系统。与传统的无人机飞行控制系统相比,在具有很强的数据处理能力的同时拥有较小的体积和较低的功耗。多次飞行证明,各个模块设计合理,整个系统运行稳定,可以用作下一代无人机高性能应用平台。     

基于WLAN的分布式竞赛打分系统的设计与实现

提出了一种基于WebService三层架构,设计了分布式自动化无线评分系统的总体架构和工作流程.详细分析了成绩处理计算机核心软件——四大功能模块软件的设计和实现方法.采用Oracle数据库,满足了对竞赛评分数据吞吐量大、速度快、实时性强、运行安全可靠的应用要求.     

无人机编队中的自主定位与动态TDMA协议应用

针对高速无人机编队,提出了一种无人机个体实现分布式自主定位的方法,为无人机编队的自主飞行控制提供位置参数。将改进后的固定TDMA协议应用于无人机编队的自主飞行控制中,增加了优先级以及竞争机制,实现了时隙的动态分配,为大业务量节点提供了负载均衡。仿真结果表明,动态TDMA协议能够显著提高分组发送的成功率、降低业务的端到端平均时延、满足无人机自主编队控制的需求。     

三余度飞行控制计算机系统重构与恢复研究

针对提高分布式架构三余度飞行控制计算机的可靠性问题,进行了系统重构与恢复的研究。从飞行控制计算机、传感器、执行机构3个方面对三余度飞行控制计算机系统的余度资源配置进行了介绍;根据飞行控制计算机具有三余度控制单元的特点,重点研究了控制单元的重构策略,并简要讨论了传感器、气动舵面、接口单元和总线的重构策略;对控制单元的故障恢复进行了研究,设计了故障恢复的算法,选取了恢复所需的关键数据,制定了相应的恢复协议;在无人机仿真平台下进行了测试验证,结果表明该系统重构策略与故障恢复算法合理有效,能够有效地提高三余度飞行控制计算机的可靠性。     

无人机分布式飞行控制计算机故障诊断分析

通过把分布式飞行控制计算机当做研究目标,可以有效的得出故障诊断方法,可以把硬件余度和相关的模型解析余度联系在一起,实现对无人机分布式飞行控制计算机故障的诊断。可以设计有效的诊断体系,提高进行故障诊断的效率以及速率,及时对故障进行有效处理,有效改善以往故障检测器存在的弊端,增强对于无人机分布式飞行控制计算机故障诊断的有效性。     

基于分布式的移动机器人控制系统设计与实现

移动机器人是近年来研究的热点,针对机器人系统自由度多,可靠性和实时性要求高的特点,提出了一种基于分布式的移动机器人控制系统。利用多借点连接方式的网络拓扑机构,将其他设备和多个机器人连接组成机器人控制系统,以控制芯片ARM Cortex-A9和STM32F407为基础,将开源操作系统植入到开源嵌入式系统中,设计分布式上位机控制软件和下拉机程序,设计了基于分布式的移动机器人控制系统的搭建,实现对分布式移动机器人的控制。该分布式移动机器人软硬件开源、性能高、成本低、具有很好的可扩展性、实时性和稳定性。     

基于VC＋＋和TRTD的无人机地面站软件开发

针对某无人机飞行监测和控制要求,以VC＋＋为开发环境,采用TRTD实时程序开发包开发人机界面,设计了操作方便,功能强大的集飞行监测和控制、地面检测于一体的无人机地面站软件系统。软件采用多线程设计方法,设计了主线程和串口通信子线程,串口通信以保证上行数据为主设计握手协议,将下行数据依对飞行安全重要性不同分为不同传输频率的辅祯,解决了串口通信数据,容易导致通信堵塞和地面站需要数据更新快的矛盾。经实际联调,系统运行良好,通信实时性高,很好地完成了各部分功能,并具有良好的扩展性。     

分布式图传系统中接收机网络的设计与实现

提出一种用于小型无人机广域巡视作业的分布式无线图像传输系统架构,该系统架构包括机载发射系统、分布式接收机网络及视频数据处理中心三大部分,可以有效解决传统无人机图像传输系统的传输距离难以满足广域巡视作业需求的问题。设计和实现了分布式接收机网络,并进行了大量室内及外场测试,测试表明分布式接收机网络可以在网络环境下进行可靠的高质量视频传输。     

基于无共享架构的海量感知数据实时处理系统

为了满足具有海量性、连续性及不确定性的感知数据实时处理需求,采用云计算典型的分布式无共享集群架构,文中提出一种并行化的海量感知数据实时处理模型,并给出了相应的编程接口.在此基础上设计了一种去中心化的分布式感知数据实时处理系统架构以及基于ZooKeeper的集群伸缩管理方案,从而保证了感知数据处理系统的实时性及扩展性.通过一个结合城市车辆监管实际应用的实验,验证了该系统在负载均衡的情况下,其处理性能够随着计算节点的增加而接近线性增长.     

基于分层控制结构的有人/无人机编队队形控制

针对有人/无人机(MAV/UAV)系统在三维空间下的协同编队队形保持和变换问题,提出了具有分层结构的有人/无人机编队控制方法。根据有人/无人机指挥控制方式和作战流程,设计有人/无人机编队系统控制结构,其中,采用动态面控制方法设计有人机轨迹跟踪控制器,解决了反步控制中虚拟控制信号反复求导的问题;基于有限集中分布式编队控制策略设计无人机编队控制器,实现了多架无人机与有人机的协同编队飞行,并基于Lyapunov理论证明了控制器的稳定性。最后,针对三维空间下的有人/无人机编队进行仿真,仿真结果验证了所设计有人/无人机编队控制策略的有效性。     

面向风电场线路运维的无人机智能巡检系统

风电场线路的运维是保障风电场安全、稳定运行的关键环节。针对现有无人机巡检系统续航能力差、智能化水平不足等问题,提出一种面向风电场线路运维的无人机智能巡检系统。首先,构建巡检系统的巡检设备层、通信层和应用服务层架构;其次,设计无人机避障路径,对故障进行识别,提高无人机巡检的自主飞行和智能化水平;最后,构建面向风电场线路运维的无人机智能巡检系统,主要包括无人机及其搭载设备、机巢以及通信方案的设计。     

多无人机编队半实物仿真系统开发与应用

针对多无人机编队飞行试验的需求,文中开发一种半实物仿真系统,用以开展多机编队飞行的半实物仿真试验,并对编队功能和性能进行试验验证。根据无人机系统的组成和硬件配置,设计并构建半实物仿真系统的架构。针对机载传感器的接口类型完成仿真系统的硬件选型,并设计仿真电缆。基于被试无人机的气动参数和发动机参数,建立无人机的Simulink六自由度实时仿真模型,并开发部署相应的仿真环境和仿真软件。基于该仿真系统,进行8架无人机编队飞行的半实物仿真试验。试验结果表明,参试的8架无人机能够实现编队飞行的功能,并根据给定的不同队形的指令进行队形变换和保持。所设计系统不仅能在飞行试验前进行编队仿真验证和测试,还能对地面操作手进行飞行试验前的模拟训练。     

小型无人机飞行控制系统设计

飞行控制系统作为无人机的核心，对无人机的性能具有决定性的影响。本文是论述一种小型无人机飞行控制系统的基本设计方法，首先介绍了小型无人机飞控系统的基本功能及组成，其后对飞行控制回路、飞行控制模态等问题分别进行了详细介绍，最后完成了该控制系统的数字仿真。     

高速环境下入侵检测系统设计

高速网络的出现对网络入侵检测系统的处理能力带来了挑战。在分析了影响入侵检测系统性能因素的基础上。文章提出了高速环境下入侵检测系统的设计和应用架构。采用了中央控制下的并行和分布式共存的负载均衡设计、数据存储和分析系统独立运行、多层次阻断手段结合的技术来提升入侵检测系统性能。实现了原型系统，并且对原型系统的部分指标进行了测试，验证了本文提出的入侵检测系统设计架构的有效性。     

某后推式全动平尾电动手抛无人机的定高控制设计

对后推式全动平尾电动手抛无人机的定高飞行控制技术进行研究,根据飞行控制系统理论,对无人机的飞行控制律进行设计,在此基础上,采用经典的PID控制方法,设计了无人机的纵向控制律,同时针对实际飞行中高度受油门变化扰动很大,提出使用高度-油门控制环路对纵向控制进行补偿的方法来提高无人机的高度控制精度,并在某小型电动手抛无人机上进行了实际飞行验证,飞行结果表明高度控制方法合理、有效,有广泛的借鉴意义。     

基于网络通信架构的分布式测试系统

飞行试验具有试验强度高,测试参数多,测试、处理、监控与显示实时性高,试飞风险大,技术要求高等特点.如何满足现代技术条件下,对多测试系统之间数据传输的实时性与可靠性,是研究的重点.针对这种要求,专门研制了一套分布式飞行试验测试系统.系统采用分布式双光纤网络体系架构,结合数字视频组播、光传输时间码、NTP网络授时等技术,实...     

无人机航线规划系统的改进设计与实现

无人机航线规划是无人机任务规划技术中的关键。目前无人机航线规划技术存在响应速度缓慢、探测效果不佳、计算量较大等缺点。因此,对无人机航线规划系统进行改进设计,其硬件主要包括飞控核心板、存储模块、侦测导航模块等,根据性能将规划系统划分为6个功能模块。采用飞控核心板实时检测无人机状态信息,控制飞行路径。优化存储模块电路,对无人机飞行数据进行保存。利用侦测导航模块,为无人机提供准确的飞行航线导航信息,实现无人机航线的精准规划。设计无人机软件系统中的A/D采集驱动程序,使用C语言将规划路线写入航线规划系统,实现无人机自主飞行。实验结果表明,在遇到突发威胁与突然改变飞行任务的情况下,所设计的无人机航线规划系统能够及时规划出最佳飞行航线,响应速度快,拥有良好的避障性能,可实现无人机的自主飞行。     

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。     

直流供电程控滤波器设计

设计和实现了一种便携式直流供电程控滤波器系统.根据外场试验需求,确定了系统硬件部分的主要工作参数,提出了以单片机控制多通道程控滤波器模块作为硬件设计方案,设计了备功能模块的处理任务和功能,构建了硬件系统.设计了系统中控制软件的程序流程,提出了控制软件设计方案,用MSP430汇编语言和C语言编写控制软件.对系统进行了测试,结果表明符合设计要求.