我国航空物探无人飞行平台研究现状与发展趋势

进入21世纪,随着我国经济的持续快速发展,现有矿产资源储量已无法满足其需求,需要更加快速的手段来寻找更多的矿产资源。无人机技术的快速发展,使得以无人机为飞行平台的航空物探在矿产资源快速勘探中发挥越来越重要的作用。文章详细介绍了固定翼无人机、旋翼无人机和无人飞艇这三类无人飞行器作为航空物探搭载平台的研究现状,并阐述了无人机航空物探发展趋势。     

冷面霜层生长过程及其抑制对策实验研究

针对目前制冷设备在制冷过程中易结霜导致蒸发器外侧的换热热阻增加,传热系数降低等问题,课题组进行了憎水性抑霜涂层的研究。设计了采用半导体制冷方式的试验装置,通过与温度传感器连接的温控器来控制并实时测量冷表面温度,采用体视显微镜对结霜过程进行观测并测量出霜层在每个时刻的厚度变化,并在显微镜上连接CCD摄像头,将放大的图片通过视频电缆传输到计算机。对比实验表明:憎水性表面能有效延缓霜晶的形成,且在一定时间范围内,憎水性表面霜层的厚度始终小于普通铝表面。同时,运用热力学理论分析了憎水性表面霜层生长较慢的原因,当接触角达到极限180°时,冰晶就不能粘附在冷表面上。因此憎水性涂层能够有效抑制霜层的生长。     

无机矿物黏土吸附性能的改进及其机理研究

对无机膨润土进行了聚胺改性,得到有机复合膨润土。通过X-射线等手段对试样进行了表征分析。经过有机改性后,膨润土亲水性降低,松香酸能够被有机膨润土吸附而进入其间层。复合有机胺之后,膨润土内外表面憎水性提高,增强了对憎水性物质松香酸的吸附力。与无机膨润土相比,有机复合膨润土对松香酸的吸附量提高,吸附速率加快。     

基于LabVIEW虚拟仪器的多旋翼飞行器控制仿真研究

多旋翼无人机的飞行控制是当前无人机研究领域的一个热点,目前的控制设计多采用Matlab/Smiulink进行数值仿真验证,仿真环境中较少考虑机载设备的作用。而在无人机原型开发过程中,又多采用现场调试的方法,但这种方法不利于实现控制算法及参数的快速更改。为提高对飞行控制算法的开发效率,文章设计并实现了一种多旋翼无人机可视化半实物仿真平台。实现飞行俯仰、滚转角、偏航角的控制;基于Lab VIEW完成3D显示,人机交互界面和数据动态显示;完成了基于Lab VIEW飞行姿态控制的仿真平台的研制,实现了飞行姿态控制仿真演示和飞行姿态控制半开放仿真设计,实现效果达到预期实验设计目标。     

多旋翼无人机在灭火救援中的应用探析

随着经济社会的发展和消防部队职能的拓展,无人机越来越多的用于灭火救援现场。文章针对多旋翼无人机功能和特点,分析了多旋翼无人机在灭火救援现场中可以开展现场空中侦察、空中喊话、空中无线中继等应用,并结合实际应用对多旋翼无人机的载重、抗风、防(雨)水性能、防腐蚀、图传性能等技术需求进行了分析研究。     

输电线路异物清除装置研究

目前输电线路上的异物清除常依靠人工方式进行,但随着无人机应用广度和深度日益增加,无人作业规模日益扩大,无人机在电力行业中用于辅助进行输电线路巡检工作得到了不少成效。文章通过研究比对几种输电线路除异物装置,并结合旋翼无人机的应用搭载,研究出一种适合于现在输电线路无人机班组应用的线路异物清除装置,进行了专业的无人机除异物的技术手段分析。     

一种大型仓库无人机巡视系统的设计

基于第十三届全国大学生科研创新计划课题的进展,通过无人机飞行控制研究的基础,加入自动避障所需的传感器技术、图像识别技术等,最终实现自动巡航。课题选择了PX4作为硬件飞控平台,通过合理组装的四旋翼无人机系统完成大型仓库基于无人机的巡视、管理、货物识别统计功能,大大节约人力,控制风险及成本。     

基于单目摄像机的无人机动态目标实时跟踪

文章针对四旋翼无人机与动态目标组成的系统协同作业的任务,研究四旋翼无人机与动态目标的目标识别和目标跟踪问题。设计由单目相机、视觉计算机(树莓派3B)和飞行控制系统组成的自主跟踪控制系统框架,利用Camshift运动目标识别算法对目标位置进行识别并预测动态目标运动轨迹,通过Mavlink协议将无人机的位置信息实时发送给飞行控制系统,从而控制无人机进行动态目标跟踪。实现无人机对动态目标的目标识别,目标跟踪。     

无人机地面监控系统软件的总体设计与接口实现

本文针对无人机外场发射与回收测控系统的需求,完成了地面监控系统软件的设计开发与调试工作,实现了遥测参数实时获取解析、飞控参数在线调整、航迹规划与显示、数据存储与分析、视频传输与解码等功能,解决了如何提高串口通信实时性和发送遥控数据周期精度,以及如何实现多客户端图像实时稳定传输等难点问题,为地面操作人员提供了一个良好的监视与操控平台,为无人机飞行提供了有利保障。     

无人机物流系统的自动卸货装置设计

为解决携带货物的无人机到达地面物流站后仍需人工或大型卸货装置进行接货、卸货的问题,对智慧物流系统地面站的自动卸货装置进行研究,通过Solidworks建立自动卸货装置三维模型,对开舱部分的关键受力零件进行有限元分析;搭载试验平台,将重量范围分别在（0,1） kg,[1,5) kg,[5,8] kg的快递分别连续测试20次。测试结果表明,自动卸货装置测试成功率均为100%,能够实现对无人机吊舱中（0,8] kg快递的卸货。自动卸货装置总体运行良好,能够较好地满足工作要求,为无人机智慧物流系统的全自动化奠定基础。     

多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用

灾害事故救援活动中抢救生命是首要任务,但复杂的现场环境给搜救工作带来阻碍,多旋翼无人机作为新型智能救援产品,具有技术先进、操作简单、成本低等优势,搭载各种传感器后具有灾情航拍、生命探测、运送物资等救援能力,是前景广阔的航空救援力量。     

小型旋翼无人机在城市管理中的应用方式

随着无人机技术的不断发展,低空小型无人机的应用越来越广。文章分析旋翼无人机的特点和优势,提出小型旋翼无人机在未来城市管理中的应用方式,可为旋翼无人机未来的推广应用提供参考。     

多旋翼无人机在超高压输电线路巡线技术的应用

无人机作为近年来新型技术之一,已在消防、救灾、农业等领域中广泛应用。目前,国家电网公司正在将该技术运用于输电线路巡视中,用以打造直升机、无人机(分为固定翼和多旋翼)和人工巡检的三位一体、新型巡视方式。文章重点介绍多旋翼无人机巡视特点,现阶段无人机在线路中的巡视方式以及无人机采集图像的分析方法。同时也提出未来无人机巡线的发展方向。文章可能有片面、不足之处,在未来工作中将会持续改进。     

小型四旋翼无人机在小面积测绘工程中的运用优势分析

小型四旋翼无人机具有操作简单、携带方便、安装迅速、易于操控的优点,但存在单架次作业面积小、续航时间短的问题。文章通过某风电场1:2000地形图测绘工程项目,介绍小型四旋翼无人机分区规划作业及一控多机两种提高工作效率的方法,指出小型四旋翼无人机在小面积测绘工程中的运用优势。     

磁控溅射法制备防水透湿织物的性能研究

介绍子利用磁控溅射法制备透湿织物的基本原理及方法，通过对防水透湿织物憎水性及透湿性的测试分析，发现溅射后织物的憎水性明显提高，且憎水性随溅射功能的增大而减小，随压力的增大而增在，而溅射前后的透湿性受功率和压力的影响不大。     

基于无人飞行器的水稻虫害监测系统

该系统利用GPS与GIS(地理信息系统)相结合的方法,为无人飞行器提供地理位置信息,实现四旋翼飞行器的自动飞行;利用Wi Fi网络把采集的图片传输到地面站,通过VC++中Open CV的视觉库对图片进行图像增强、图像滤波、边缘检测和图像分割,检测到害虫后,启动预警模块。     

光固化FEVE丙烯酸酯的性能研究

利用DSC、TGA、静态接触角分析对FEVE树脂、可光固化的FEVE丙烯酸酯(FEVEA)及其固化聚合物的热性能、表面自由能进行研究。使用实时FT-IR对FEVEA光固化过程的影响因素进行研究。结果表明,FEVEA固化聚合物的热稳定性和憎水性均优于FEVE树脂。而且,FEVEA具有良好的光固化活性。     

基于FMRLC的四旋翼无人机姿态控制研究

随着技术的发展,如今四旋翼无人机飞控系统中的姿态控制模块已经摒弃了最初使用的传统PID控制方式,大多数采用模糊PID控制方式,其核心是模糊规则和隶属函数的制定。但是由于上述两者一般通过技术人员的经验来确定,所以并不能完全保证其正确性和精确性,为了弥补这个不足,文章提出了基于模糊模型参考学习控制(FMRLC)的模糊自适应PID控制方式,使得飞控系统在运行的过程中根据无人机实际飞行效果来发现原有规则和隶属函数的不足,并对其作出实时修正,使系统性能得到不断改善,进一步优化控制效果,增强四旋翼无人机的悬停以及飞行稳定性。     

离子束溅射法在PET基防水透湿织物制造中的应用

利用离子束溅射法制备了防水透湿织物,发现溅射后织物的憎水性明显提高且随溅射能量的增大而增大,而束流密度对憎水性的影响呈复杂变化,织物原有的透湿性几乎没有改变。     

全时效巡检无人机的研究与应用

为提高输电线路机巡作业夜间和复杂气象条件下的作业效率,储备应急巡检手段,基于现有无人机平台和传感器,研究了一款集成可见光、红外热成像、LED补光灯的一体化相机,能够搭载在无人机上实现夜间和复杂气象条件全时效特种作业。通过针对性的功能设计和散热设计,以较低的成本,实现了无人机在安全距离获取真彩色、低噪度图像,并强化了双通道融合检测能力,扩大了机巡作业的有效应用范围。