复杂地物背景下的无人机激光雷达电力线提取方法

在提取电力线的过程中,为了有效控制雷达功耗,改善原有方法中过大功耗对设备的负面影响,基于复杂地物背景设计了新的无人机激光雷达电力线提取方法。设计雷达定位电力走廊区域范围,计算连接相线缓冲宽度平稳无人机功耗,预处理无人机激光雷达航拍图像区分主要目标,滤波去噪降低边缘宽度提取电力线,完成复杂地物背景下的无人机激光雷达电力线提取方法设计。实验结果表明,在对大面积激光点图像的电力线提取过程中,该方法能将无人机激光雷达功耗控制在有效范围内,相比传统方法能提取更多电力线点云数量,具有广阔的应用前景。     

基于无人机的水电站高位水渠远程巡检系统设计

原有系统在定点采集过程中存在空白数据,导致远程巡检中对水电站高位水渠的事故响应不及时,影响设备的安全运行,因此设计了基于无人机的水电站水渠远程巡检系统。在硬件设计上,设计无人机远程巡检框架,重新规划无人机的数据采集行进线路;设计无人机传感器连接电路,及时分类采集到的有效数据,完成不同时段的水电站水渠巡检。在软件设计上,基于无人机构建远程数据采集库,利用灰度值法去噪采集图像内容,进行水电站水渠的远程巡检,完成基于无人机的水电站水渠远程巡检系统的设计。以实际运行的水电站水渠为测试对象,在设定远程巡检周期内进行数据采集,系统能将产生的数据完整接收,且与选定的样本数据基本一致,对可能出现的事故信息进行及时响应,具有实际应用意义。     

无人机多通道温度测试系统设计

针对无人机温度测试数据的实时性和高可靠性,提出了将传统存储测试技术和无线传输的结合的温度测量方法,设计了无人机多通道温度测试仪,实现无人机飞行过程中多通道温度的无线实时传输和存储,研究了无人机多通道的采样策略和无线数据传输中的数据纠错技术。系统采用了两片存储器交替存储,提高了存储速度。经过大量恶劣环境下存储测试和远程数据无线传输实验,结果表明,该测试系统能够精确记录无人机飞行过程的各测试点的温度变化并实时传输。     

无人机应急着陆控制技术研究

本文以工程应用为背景，以某型无人机为研究对象，研究发动机停车后，无人机应急返回机场着陆的策略和措施。将无人机应急返场的过程划分为若干阶段，提出了各阶段的控制目标；根据控制目标，研究了纵横向的能量管理策略，确保控制品质；针对提出的控制策略以及各段的控制要求，设计完成了无人机应急返场的控制律。最后，对无人机应急着陆进行仿真验证，仿真结果表明了本文提出的应急着陆控制策略、控制逻辑以及控制律的有效性和正确性。     

气囊罐定压脱气机组在供热系统中的应用

本文针对气囊罐定压脱气机组在发电厂集中供热系统应用中的设计要点进行了技术分析,从原理和实际应用上探讨了气囊罐定压脱气机组在实设计过程中要注意的问题,从电厂供热系统运行的稳定性、安全性和节能的角度提出合理建议。     

无人机控制器应用芯片测试系统设计

针对某型无人机控制系统,设计芯片测试系统,目的在于保证无人机控制系统的可靠性及稳定性。在无人机控制系统研发过程中,需要对其中各部分的设计、所使用器件的功能实现进行检测,为此提出并实现一种以DSP为核心处理器的测试系统方案,详细给出了系统整体方案的设计和具体功能模块的测试方法。实验结果证实系统可以很好地完成控制器各部分的性能测试,而且测试系统体积小、携带方便、可扩展、可靠性高,利于推广。     

无人机飞行数据综合管理软件设计及实现

无人机在研发过程中,会产生海量的飞行数据。采用传统的文件系统进行人工手动管理多批次的飞行数据,不仅耗时费力,而且容易混淆。本文首先对数据库技术进行研究,分析数据库系统设计的思路与理念。针对飞行数据数据库系统的特殊性,设计了无人机飞行数据数据库。通过Access建立后台数据库,选用Microsoft VisualC＋＋为平台,基于MFCODBC技术实现了对飞行数据数据库的访问管理,开发了无人机飞行数据管理系统,并详细阐述登录模块、数据显示、查询、机型管理的设计与开发过程,给出开发结果与界面。本文开发设计的飞行数据数据管理系统,提高了飞行数据的利用效率,具有很高的实用价值。     

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。     

DJI无人机在电力工程测量的应用

大疆创新(DJ-Innovations,DJI)消费级无人机用于航测数据生产的设计思路,简要设计流程,在实际航测生产过程中需要解决的关键性问题。无人机航测数据成果质量检查及数据精度评定方法。DJI无人机用于电力工程测量的实际应用,对航测数据成果进行质量检查和数据精度评定,对DJI系列无人机用于电力工程航测数据生产进行可行性评定和展望。     

轮式起降无人机起飞建模与控制律设计

轮式起降无人机自动起飞过程中,存在许多不确定因素和约束条件,要保证起飞的安全性对控制系统提出了很高的要求。本文通过分析样例无人机在地面与空中的受力情况,建立了无人机模型,使地面滑跑段与空中段有效衔接。根据样例无人机模型制定了自动起飞的控制方案,设计了纵向自动起飞控制律,仿真结果表明所建模型正确,控制律效果良好。     

火星探测试验装置动态数据记录分析系统设计

火星探测试验装置动态数据记录系统是相关试验验证过程的重要动力学性能的测试系统。系统基于LabVIEW图形化编程和CRIO软硬件平台,主要是对火星探测装置缓冲过程中振动冲击过载和结构动态应力的各项动态数据进行采集记录和时频分析。对该软件的设计进行了详细的框架描述,主要包括数据采集板卡与传感器,整体软件的设计及各功能模块的实现。     

基于机器视觉的无人机自主着陆技术

为了提高无人机着陆过程中的自主性和智能性,提出了一种基于机器视觉的无人机自主着陆算法。算法采用了红外图像与可见光图像协同的方式,首先对着陆模型进行设计;其次,通过着陆模型的颜色、纹理、热成像等特征对着陆模型进行检测识别;最后,通过确定降落模型的质心位置并跟踪,实现无人机的位姿调整。实验表明,该算法大大降低了基于机器视觉进行无人机位置识别时对环境光线的要求,提高了基于机器视觉的无人机自主着陆控制系统的抗干扰能力,实现了基于机器视觉进行自主降落的无人机的全天候自主着陆。     

基于红外视觉的固定翼无人机自动着陆引导系统

固定翼无人机自动着陆需要跟踪速度快、精度高的引导系统,本文设计并搭建了一套基于红外视觉的无人机自动着陆引导系统。文中首先介绍了视觉着陆引导系统的原理、组成,并分析其数学模型;在无人机上设计了红外视觉识别标志,设计并编写了引导系统图像处理算法和视觉跟踪算法;设计视觉着陆引导控制结构;最后,通过试飞实验对该系统的可靠性、跟踪速度和精度进行验证。实验结果表明本文设计的自动着陆引导系统能够很好地满足固定翼无人机精确自动着陆的要求。     

Longitudinal auto‐landing controller design via adaptive backstepping

This paper presents an auto‐landing controller for glide‐slope tracking and the flare maneuver via adaptive backstepping design and describes a flight path command generator for indirect altitude control in order to provide precise altitude trajectories for auto‐landing of unmanned aerial vehicles (UAVs). Using the adaptive backstepping procedure to synthesize a glide‐slope tracking and flare maneuver control law is being used differently from designing the guidance and control loops separately in autopilot. An adaptive controller is proposed to control aircraft from glide‐slope to flare by following the flight path angle command for indirect altitude control via elevator and maintaining the constant airspeed control via throttle. Simulation results demonstrate that the adaptive auto‐landing controller is capable of effectively guiding the UAV along the flight path angle command under the presence of the wind turbulence. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

激光雷达无人飞行器自主着陆选址方法

无人飞行器在陌生场景中的自主路径规划与着陆工作一直是相关领域研究的重点,提出了一种基于激光雷达采集到的 点云数据来给飞行器推荐最优着陆地址的方法。 该方法通过飞行器位姿信息辅助以及选址窗口维护等手段校正并扩充了雷达 采集到的原始点云数据,之后再利用改进的 RANSAC 算法对生成的候选平面进行评估选择,最后反馈最优着陆点的位置坐标 信息。 仿真环境下的实验结果表明该方法运算结果稳定准确,且运算速度满足飞行器实时工作需求,同时计算所需空间时间开 销较小,能够符合在现实场景中正常工作的标准。     

基于多核架构无人机飞行控制系统设计与实现

针对中小型固定翼无人机自主起降与编队飞行任务,采用双ARM Cortex M4＋DSP架构,综合多传感器融合策略,利用多频段通信技术和舵机控制回路冗余设计的方法,设计并实现了一套飞行控制系统。该系统能为无人机自主起降与编队飞行提供了精确引导和相对定位信息与强大的通信支持、具有效率高、稳定性好、可靠性强以及集成度高等优点。地面半实物仿真和实际飞行试验结果表明,该飞行控制系统有效的支撑了无人机自主起降、多机编队飞行等研究。     

森林防火无人机系统设计与林火识别算法研究

为克服传统森林火灾监测手段监测范围有限、无法适用恶劣环境以及费用高昂等问题,提出了基于六旋翼无人机的林火监测系统.首先,采用开源架构,设计并研制用于控制无人机的自动驾驶仪;其次,搭建用于森林火情监控的小型六旋翼无人机.在传回的火情视频的基础上,利用视觉显著性检测方法,按照林火区候选、特征融合、特征分类、阈值判断等流程判断是否有林火发生.如果有火情出现,算法能够自动提取林火的形状、面积、蔓延速度等信息,并结合光电烟雾传感器实现火情预警.该系统具有垂直起降、对气象的要求低,且使用和维护成本低等特点.     

输电线路无人机巡检地面测控站及运输保障系统设计

针对无人机巡检工作的需要,设计了无人机巡检地面测控站及运输保障系统,实现无人机巡检工作全程监控和无人机的安全可靠运输;介绍了输电线路无人机巡检系统总体方案,包括系统结构和硬件组成,对地面测控站及运输保障系统在设计上的基本要求进行了阐述。在地面测控站及运输保障系统的具体设计上,对设备选型、空间设计、电磁兼容、安全性等方面进行了综合考虑,以满足输电线路无人机巡检的特殊要求,确保输电线路无人机巡检工作能够安全、可靠进行。     

水电站气垫式调压室调节保证设计仿真计算

气垫式调压室是一种性能优越的涌浪控制及防止水力振动调压方案,与常规调压室相比具有投资低,工期短,利于环保等优势。调节保证设计是评价水电站气垫式调压室输水发电系统技术经济合理性的重要研究内容之一。本文以西藏地区某水电站为例,开展了水电站气垫式调压室大波动、小波动调节保证设计仿真计算,分析了主要控制参数变化规律,根据计算结果对输水发电系统安全性和各项调节保证设计参数作出评价。