低空无人机影像处理技术及方法研究

近年来,科学技术的快速发展使得无人机的低空摄影测量技术在三维重建等方面的应用范围不断增加,但是,无人机影像本身的特殊性较为明显,在后续处理,特别是数据处理等方面的困难程度较高.因此,为了更加高效、更加简单地完成低空无人机影像处理,通常需要使用相应的处理技术与方法.将低空无人机影像的主要特点作为入手点,通过低空无人机影像...     

无人机低空突防航迹规划算法研究

结合低空突防中的地形跟随/地形回避/威胁回避( TF/TA2)技术,在分析无人机各种机动性能以及A-Star算法的基础上,提出了一种基于局部空间搜索最优节点的方法,将A-Star算法进行稀疏化处理;设计了更贴近实际的航迹代价计算方法,将算法与数字地形相结合进行仿真计算.仿真结果表明,设计的航迹规划算法兼顾了算法效率、航...     

低空无人机航空摄影高度自动测量方法研究

为控制低空无人机摄影高度,获得更加清晰的地理信息图像,需要对低空无人机摄影高度自动测量方法进行优化研究;当前方法主要利用射影几何知识的自动化标定方法实现低空无人机航空摄影高度的自动测量;该方法存在噪声影响严重,且测量误差较大的问题;为此,提出一种基于多传感器与卡尔曼滤波相结合的低空无人机航空摄影高度自动测量方法;该方法首先通过分析气压测量法计算各种气压因素对低空无人机航空摄影高度的影响,然后推导出大气对流层内气压随低空无人机航空摄影高度的变化;然后采用双GPS系统同时工作,对GPS、气压高度计和IMU测量获得的低空无人机航空摄影高度信号进行冗余备份;采用基于二阶多项式的修正方法对低空无人机航空摄影传感器输出值进行补偿和修正;根据动力学方程建立低空无人机航空摄影的动力学方程获得高度测量状态方程;最后采用卡尔曼滤波的线性最小方差估计准则对低空无人机航空摄影高度进行均方差估计计算,实现低空高度自动测量与校正。实验结果表明,所提方法具有精度高、收敛性好且滤波效果理想的优势。     

关于无人机测绘数据处理关键技术和运用的研究

无人机在现阶段的测绘实践中有着重要的应用,且表现出了突出的价值,基于无人机优秀价值发挥的考虑,分析无人机测绘在实践中的优势和特点,并积极的推广和应用无人机测绘,这于我国现阶段多项测绘工作的高效、高质量开展有突出的意义.文章研究关于无人机测绘数据处理关键技术和运用,旨在为实践提供帮助与指导.     

基于优化SSD的低空无人机检测方法

针对浅层特征缺乏语义信息和小目标特征不显著的问题,提出了一种基于多尺度特征融合和注意力的低空无人机（unmanned aerial vehicle,UAV）检测方法。首先提出一种多尺度特征融合模块,将不同尺度的特征图进行有效融合,使浅层特征图的细节纹理信息和深层特征图的语义信息得到充分的利用,改善浅层特征语义信息不足的问题。然后在网络特征图输出处引入一种不降维局部跨信道交互策略和核大小自适应选择的通道注意力机制,以极其轻量级的方式获取跨通道的交互信息。为使先验框和有效感受野匹配,优化默认框设置方法,更好地检测小目标。使用自制无人机数据集进行验证,结果表明改进后算法平均准确率为84.07%,比原始SSD（single shot multibox detector）算法提高了7.81个百分点,检测速度达到31.3?frame/s。     

无人机低空滑翔抗攻击突防控制律优化设计

为了提高无人机的低空滑翔抗攻击突防和控制能力,提出一种基于快速模型预测的无人机低空滑翔抗攻击突防控制技术。采用融合传感识别技术进行无人机的姿态和位置参数信息采集,分析无人机的低空滑翔控制的物理环境参数模型,构建无人机飞行轨迹地图模型,使用标准卡尔曼滤波器进行无人机低空滑翔抗攻击突防控制信息的融合处理,根据信息融合结果进行控制指令设计。采用动态基元轨迹跟踪方法,得到无人机低空突防控制的滑模面,在有限Morrey空间内采用串联弹性驱动控制方法求得在控制约束参量分布模型的最优解。根据无人机低空突防段的初始位姿参数进行快速模型预测和飞行轨迹跟踪,实现低空滑翔抗攻击突防控制。仿真结果表明,采用该方法进行无人机低空滑翔抗攻击突防控制的精度较高,无人机的姿态参数的自适应调节性能较好。     

基于数传电台的低空监视系统研究

随着国家低空开放的进度加快,如何进行有效的低空空域监管成为一个急需解决的问题。基于数传电台和DSP开发技术,提出了一种可靠的低空监视系统解决方案,结合卡尔曼滤波算法,提高了定位精度和位置预估水平。通过实验验证了系统的可靠性。     

基于齐次变换的低空无人机防撞导引控制方法北大核心

针对传统低空无人机控制方法容易与障碍目标发生碰撞、安全飞行距离控制效果不好的问题,提出齐次变换的低空无人机防撞导引控制方法。建立三自由度模型,明确无人机飞行运动规律,计算视场内障碍目标方位,创建飞机、目标与视场的相对方位关联模型;利用齐次变换推算无人机与障碍点之间的距离,完成实时危险预警;对航行路线采取空间构建,改进无人机航迹路线,在路径搜索方式中代入启发式权重系数;运用加权值自适应方法获得航迹代价评估函数,对飞行纵向与横向依次设计导引控制律,完成准确的无人机障碍规避目标。仿真结果证实,所提方法防撞导引控制性能优秀,能够与障碍物保持安全飞行距离,可在现实场景中广泛使用。     

基于卷积神经网络的无人机油气管线巡检监察系统

为满足深埋式油气管道巡检监察需求,以及解决常规人工巡检手段效率低、时效性差、安全性低等问题,通过结合无人机飞行平台、卷积神经网络算法及计算机系统集成技术,设计并开发了一套基于卷积神经网络的无人机油气管线巡检监察系统,为油气管线的巡检监察工作提供技术支撑.本文首先介绍了巡检监察系统的总体设计方案、及作业流程进行了介绍;其次对系统组成进行了详细介绍,整个系统由无人机飞行平台、神经网络目标检测系统、无人机巡检监察管理系统以及无人机巡检执法终端四大子系统组成,无人机飞行平台以油动固定翼无人机为飞行载体,搭载高清相机进行数据采集,神经网络目标检测系统对影像数据进行自动检测、识别、搜索沿线工程车辆和管线隐患的目标,无人机巡检监察管理系统实现数据信息的存储管理及分发推送,无人机巡检执法终端接收隐患目标推送信息并进行现场快速执法;最后,对该系统的应用情况及后续的发展方向进行了总结和展望.目前,该系统成功应用于河南、甘肃等省份的油气管线巡检监察作业中,结果表明系统满足油气管线巡检监察的业务需求.     

物联网无人机应用关键技术研究

物联网中应用无人机可从空中实现服务投递为目的的物联网业务以及包括视频监视、传感数据收集、救灾应急通信、智能交通等在内的物联网增值服务。对于物联网无人机应用,首先对其典型架构及其特点作了详细介绍;详细分析了物联网无人机应用关键技术;最后对其未来的发展趋势进行了展望。     

低空多无人机自组网数据可靠传输的跨层方法

低空多无人机自组织网络由于数据传输容易被地形或建筑物等遮挡,通信中断时有发生,同时传统拥塞处理体系已不能满足无人机间通信的质量要求。针对以上问题,提出一种数据可靠传输的跨层方法。运用该方法在物理层根据信道条件得出3种通信方式的中断概率,在MAC层根据数据包进入缓存队列时间,进行拥塞等级划分,在传输层根据拥塞情况控制滑动窗口大小,自适应控制源无人机的数据发送速率,在网络层以中断概率与拥塞值的联合权重为依据,提供数据可靠传输的路由选择。仿真结果表明,与移动自组网拥塞感知路由协议、动态拥塞感知路由协议相比,该方法有效降低了中断概率,并随着数据发送速率以及无人机速度的增加,可获得更低的平均时延和较高的投递成功率。     

一种小型无人机地空跟踪监视系统设计与实现

针对无人机地面监视系统的功能要求和存在的问题,设计了一种小型无人机地空跟踪监视系统并给出了系统的结构与工作原理.系统以嵌入式主板为核心,采用基于GPS的自动引导方式为主、以航迹预测和图像处理为辅助的多种跟踪监视模式实现了无人机飞行过程的全程监视.对跟踪方法、GPS静态漂移、云台镜头控制等关键问题进行了分析,给出了设计方...     

基于消息总线结构的某无人机仿真平台的研究

为了解决飞行仿真平台系统的重用性、扩展性和维护性,设计了基于消息总线结构的无人机仿真平台,给出了该系统的结构模型,重点讨论了系统设计中消息类型、消息分发机制及数据通讯接口等问题。实践证明,采用消息总线结构设计的无人机仿真平台极大地提高了系统的可扩展性和软件的重用性。     

土地资源执法监察监管平台的设计研究

本文主要对省级土地资源执法监察工作情况进行了分析.从信息化的角度,提出了土地资源执法监管平台的建设方案,并对系统平台建设过程中使用的关键技术进行了介绍、分析,完成系统模型设计、原型设计及系统开发工作.     

基于模型的无人机平台管理系统自动测试研究

为实现某无人机平台管理系统的功能逻辑测试,开发了一套通用化的测试设备和测试用例编辑工具;通过总结被控系统的静态及动态特征,用编辑工具生成的测试用例模拟了各系统,建立了系统模型;测试过程中,测试设备的激励信号按条件或时序自动发送,测试用例与平台管理系统完全自主交互,实现了平台管理系统功能逻辑的自动测试;该自动测试方法可以将现有的多个测试用例组合,方便地编辑复杂自动测试用例;通过复杂的测试用例实现了多通道并行自动测试、多被控系统的全任务流程自动测试;该自动测试方法减轻了测试人员负担,使得测试效率提高了4倍,节省了约80%的测试时间。     

基于SOA的企业信息平台开发关键技术

基于SOA的企业信息平台开发关键技术为研究对象,针对相关问题进行了讨论。首先简要概述了SOA的相关概念和特点,阐述了Web服务的相关内容,然后分析了SOA与Web服务,最后阐述了SOA安全控制的相关技术。旨在为基于SOA的企业信息平台开发提供安全性和可靠性方面的技术保证,同时对于相关领域的理论研究也能起到借鉴和参考的作用。     

火电厂智慧水务关键技术及信息平台建设研究

针对火电厂耗水量大、能耗物耗高、水复用率低、智能化水平低等关键科学技术难题,基于智慧水务研究成果,提出火电厂智慧水务关键技术及信息平台建设的研究方法。根据火电厂水务信息化面临的现状及形势,确立研究的总体、具体目标。融合现场监测资料和智能分析理论和方法,提出水量平衡智能测算方法,建立火电厂污水处理主要设备的故障诊断及寿命预测智能方法,构建火电厂水处理系统历史和实时成本测算模型。提出了信息平台的网络架构、体系架构和逻辑架构设计方案,信息平台融合火电厂水务管理专家辅助决策系统、火电厂系统运行关键设备及构筑物可靠性分析与评价模型等。为实现集节水型、节能型、环保型、安全型、经济型为一体化的智能火电厂水务管理提供技术支撑。     

低空安全天网工程的发展与探讨

为了贯彻落实总体国家安全观,开展了低空安全天网工程的跨学科综合研究。对低空安全天网工程的总体构架进行了探索,阐述了低空安全天网工程相关的卫星互联网服务技术、北斗导航与地基增强定位系统、低空通信网络保障技术、低空飞行器设计与适航管理、低空空域环境保护以及低空安全管理的法律法规需求,分析了低空飞行器在飞行前、飞行过程中和飞行结束等三类飞行状态中的飞行流量监测方法,设计了低空安全走廊与航路网规划方案,研究了低空空域的飞行器管理目标、管理方法以及低空安全管理系统的总体架构,讨论了低空飞行事故征候与处置方法,提出了低空安全天网的原型试验场建设思路,明确了试验场的软硬件平台、运营与管理系统部署、通信数据安全等方面的建设需求,制定了低空安全天网工程的验收程序和考核指标,剖析了低空安全教育与加强低空人才培养的重要性,对于保障低空产业链的安全有序发展具有积极的现实意义。