基于悬停四旋翼位置姿态信息的风场估计方法研究

基于四旋翼飞行器悬停状态下的位置及姿态信息,提出了一种离线的风场估计方法。首先根据Dryden大气紊流模型建立了四旋翼飞行器所处的风场环境,并通过分析有风情况下旋翼升力的变化,得到旋翼升力与风场信息(风速、风向)的函数关系式;接着利用牛顿-欧拉方法推导出有风扰动下的四旋翼动力学方程,并进一步设计了用于保持飞行器悬停状态的PID控制器;最后,基于悬停状态下四旋翼飞行器的位置姿态信息,计算得到飞行器所处的风场环境信息。MATLAB仿真结果表明所提方法在有紊流干扰的情况下,能够有效地提取出风场环境里的主风信息。     

MEMS惯性测量单元的精确定标技术

在工程实际应用中,MEMS惯性测量单元的误差来源很多,噪声波动范围很大,温度特性和非线性严重;通过高低温实验,首先,分析系统的误差,建立系统的误差模型,在-30℃~+60℃范围内,进行全温度补偿;然后,分析噪声,根据实际要求,设计数字低通滤波器,对补偿后的数据进行滤波;结果显示,在满足工程实时性与动态特性要求的前提下,陀螺仪的零位补偿精度可以达到±0.03°以内,噪声波动范围可以控制在0.05°以内,加速度计的零位补偿精度达到±0.001g,满足工程实际要求,具有实用性!     

基于GPS射频模拟信号源的无人机导航系统研究

为了在室内验证卫星导航功能,采用飞机模型计算机、GPS硬件仿真器和GPS射频模拟信号源,提出了一种模拟卫星动态绝对定位的设计思想;根据导航计算需要,对系统中涉及到的不同坐标系进行转换;搭建半物理仿真平台,给出无人机自主导航的验证方案;仿真结果表明,基于GPS射频模拟信号源的无人机导航验证方法切实可行,导航系统具有良好的稳定性。     

无人机组合导航系统信息融合方法研究

针对小型无人机通常采用的无线电导航,综合考虑无人机具体情况以及其它导航方式的特点,提出了一种将无线电导航系统(RP)、全球导航星系统(GN SS)、多普勒导航系统(DN S)、地形辅助导航系统(TAN)和景象匹配导航系统(SMN)组合起来,取长补短,构成基于联邦卡尔曼滤波器的DR/RP/GN SS/DN S/TAN/SMN组合导航系统。仿真结果表明,该方法完全可以满足导航精度的要求。     

电容式硅微加速度计在小型飞行器上的应用

低成本传感器的应用是小型飞行器迅速发展的现实要求,将MEMS传感器技术结合飞行器应用是一个全新的前沿发展方向;对电容式硅微加速度计在小型飞行器上的应用进行了研究,提出此类加速度计存在输出不完全的问题,创新性的给出重力补偿解决方法;通过分析加速度计的误差,并做静态实验以修正,推导了加速度计的工作函数;最后由振动实验,证明在小机动飞行状况下,电容式硅微加速度计能够满足小型飞行器的控制要求.     

基于异构数据库集成的医院管理系统研究

本文提出基于异构数据库集成的医院管理系统的解决方案。方案中使用元数据服务器实现医院各部门问数据的共享。同时保证了这些“原始”数据的安全；借助XML和ADO-NET解决异构数据库之间的数据连接、更新、维护等相关问题。系统有效屏蔽了数据源的异构性，用户可以灵活操作该系统平台。     

某无人机液压起落架系统建模与仿真

某无人机液压系统主要为起落架的收放提供动力源,对其进行建模仿真能够实现参数和方案的优化,以便获得最佳的设计。基于节点法的集中参数数学建模思想,针对液压系统的动态特性仿真问题,研究了在MATLAB／SIMULINK下面向液压元件的液压系统动态特性仿真模型库的建立问题,建立各液压子系统模型。进行无人机液压起落架仿真,得到起落架收放时间短,达到某无人机起落架对响应时间的要求。     

基于神经网络自适应滤波的直升机悬停高度稳定研究

针对直升机执行海上搜救任务时定点悬停高度容易受到海浪干扰的问题,提出了一种应用遗传BP神经网络对直升机无线电高度信号进行自适应滤波的方法。首先在建立海浪有理谱简化模型的基础上,应用遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行全局粗精度预学习,再应用遗传优化后的BP神经网络对实际海浪干扰信号进行建模,并通过噪声对消原理滤除无线电高度计中混杂的海浪干扰噪声。仿真结果表明,所设计的自适应滤波器能够较好地抑制海浪噪声对直升机高度控制的影响,而且对海浪干扰统计特性的变化具有较强的鲁棒性和适应性。     

基于SURF的UAV快速目标识别算法

针对UAV（Unmanned Aerial Vehicle）侦察目标识别中的实时性和鲁棒性的要求,提出一种基于SURF（Speeded Up Robust Features）的快速目标识别算法。对UAV侦察图像进行预处理,采用不变矩构造遗传算法的适应度函数,利用遗传算法的全局搜索能力快速地提取可能包含目标的ROI（Region Of Interesting）区域。在ROI区域和模板图像中提取SURF特征点,采用最近邻的匹配算法搜索匹配对,从而精确确定目标的位置。仿真结果显示,该算法可以明显地提高目标识别的实时性并具有相当的鲁棒性。     

某型无人机液冷装置的实时仿真

以某型无人机的液冷装置为研究对象,使用simulink建立了该装置主要组件的数学模型。利用MATLAB的RTW工具箱以及VxWorks实时操作系统搭建了对此模型的实时仿真系统,并用labview软件建立了友好的人机界面。完成了对模型的测试,仿真结果与设计值的对比表明该模型的精度满足要求,为类似系统模型的建模与仿真及实时控制软件的性能分析提供了参考。