基于5G与北斗的输电线路无人机车载智能移动巡检系统设计

为提高无人机巡检作业效率,针对输电线路无（弱）信号区域实时数据传输效率低的问题,以无人机移动作业平台为研究对象,以5G与北斗的双通信方式保障巡检系统与无人机之间的数据交互,构建一种适应无人机输电线路全地域巡检的智能车载移动作业系统。首先,基于模块化设计思路,给出适应无人机巡检的移动作业车改装设计方案;其次,基于信号增强与卫星通信技术,提出一种基于5G+北斗的通信系统及其部署方案,在5G网络弱覆盖或失效时,进行信号增强并由卫星通信系统完成通信链路建立和数据传输,进而保障巡检数据传输;然后,基于对Tag码的视觉定位与识别,完成巡检无人机的精准降落回收;进一步,研发移动巡检系统应用软件;最后,通过实地测试验证系统的性能。经实验测试,该智能车载移动作业系统能够实现无人机的自主飞行、远程数据传输及基于视觉伺服的精准降落等巡检任务,为输电线路全地域巡检提供一种系统解决方案。     

考虑无人机辅助的卡车配送路径优化

无人机具有飞行不受地形限制等优点而被应用于提升城市物流配送“最后一公里”的效率实践，但无人机配送受到最大飞行时间及最大载重等限制。结合卡车与无人机配送特点，研究了一类考虑无人机辅助的卡车配送路径优化问题。考虑无人机最大飞行时间、最大载重和飞行速度等因素，以配送完成时间最短为目标建立混合整数规划模型；采用结合自适应K-means聚类搜索的混合变邻域搜索算法进行求解。基于Solomon Benchmark C101、R101、RC101构建算例，分析结果表明：嵌入简单启发式算法的混合变邻域搜索算法能够较好求解所提出的路径优化问题，并能提高物流配送服务时效性；无人机飞行速度受载重影响越小，飞行持续时间越长，越有利于缩短配送时间。     

基于无人机的风电叶片巡检

随着科学技术的不断发展和进步,无人机的制作和研发得到了飞速的发展,而大型风电机组的出现使得无人机的工作性能更加稳定和安全,风电市场的发展导致风电机组中使用的叶片数量和长度与之前相比有较大的提升,传统的人力检验模式耗费时间而且检测效果较差,该文根据无人机的工作状态以及工作形式,指出基于无人机的风电叶片巡检工作的问题及相关注意事项以供同行参考。     

无人机飞行品质规范发展思考

文章首先对无人机飞行品质规范发展现状进行了分析,介绍了国外无人机飞行品质规范的研究前沿;针对飞行品质规范的强制性问题进行了分析;最后总结了对我国无人机飞行品质规范发展的几点启示。     

浅析无人机自动避障系统

<正>随着无人机技术的发展,无人机广泛应用于军事和民用的各个领域,自主飞行控制及避障能力是保障无人机安全飞行的前提条件,因此自动避障成了无人机自动化或智能化的关键所在。所谓无人机"自动避障"系统(Obstacle Avoidance),就是无人机飞行器在自动飞行的过程中遇到障碍物时,通过在线测量的方式自动识别、有效规避障碍物,达到安全飞行的系统。目前主要的无人机自动避障系统包括超声波、TOF、视觉图像复合型技术三种。     

无人机巡检精细化管理

当前电网规模不断发展,对于输电设备巡检要求也越来越高,无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡检模式既是技术发展的趋势,也能提高输电线路运检质量、效率和效益。本文通过开展运维成本分析,合理配置运检人员,可实现减员增效,提高了线路运检的安全管控水平。     

无人机中基于C-DQN的资源分配和轨迹优化研究

随着无人机作为空中中继和终端技术的迅速发展,物理层安全问题在近几年间已经成为一个研究热点.本文将无人机发射的通信功率分为两部分(保密信息功率和人工噪声功率),在传输保密信息时能有效防止非法窃听,同时考虑了无人机在空中飞行时所需的动力功耗,通过联合优化无人机的飞行轨迹和功率分配比,以实现在固定能量下平均传输信息量最大化的...     

美国首次成功试验氢燃料飞机

美国加利福尼亚州无人机制造公司已成功地完成了一架由液态氢提供动力、有利于环保的飞机的飞行测试。贮备在机舱内的氢和空气中的氧在燃料电池里混合、燃烧，产生使螺旋桨转动的电。     

无人机在输电线路防灾减灾中的应用

目前,利用无人机进行输电线路巡视已进入常态。贵州地貌复杂,山脉高耸、切割强烈、岭谷高差明显,无人机的应用减轻了输电线路巡检工人的工作强度,保障了巡检工人的人身安全。但在输电线路的防灾减灾工作中,无人机的应用还停留在初级阶段。该文就无人机在输电线路防灾减灾中的应用模式展开讨论,探索利用无人机与现有技术相结合,从而实现覆冰、山火、地质灾害的快速勘测、快速评估的方式。     

无人机在电力系统中的应用

随着无人机相关技术的快速发展,其在实际应用中有了巨大突破,这些发展为无人机在电力系统中的应用提供了前提条件。由于我国电力系统涉及区域较广、地形变化复杂,采取传统的人工管理模式具有较大难度和工作量,而无人机的引入可以极大地降低电力系统的相关基础建设的难度,实现对相关地形区域的测绘、电力线路巡检等。文章主要对无人机在电力系统中的应用进行分析,同时结合无人机技术的发展趋势对今后无人机在电力系统中应用的前景进行预测。     

二轴倾转旋翼无人机的设计及实现

该文结合多旋翼无人机和固定翼无人机的优点设计了二轴倾转旋翼无人机,这是一款摒弃传统设计观念的新型无人机。采用碳纤维复合材料以及巴尔沙木材,在最大程度减重的同时又保证了机体的强度。通过机载STM32处理器引导输出不同宽度的PWM波脉控制舵机带动发动机吊舱实现倾转。在垂直飞行姿态下,其最大推重比可达2,在水平飞行姿态下,其续航时间为52 min。其凭借着大推重比和高续航时间,可在山区、灾区等复杂环境中进行勘察、巡航等作业。     

面向环境适应性的无人机飞行姿态模拟器设计与仿真

针对无人机开展不同飞行姿态下的环境适应性试验,设计一种可以模拟旋翼无人机不同姿态的飞行模拟器,并采用联合仿真的方法对该模拟器进行虚拟仿真分析。首先,介绍飞行姿态模拟的结构设计及使用场景。然后,阐述联合仿真的技术方案,并分析伺服控制系统的基本原理。最后,搭建飞行模拟器的机-电联合仿真模型,建立基于速度闭环的控制系统,进行阶跃信号和正弦信号跟踪仿真。仿真结果显示:伺服系统的最大超调量为8.25%,最大调整时间为0.75 s。分析结果表明:设计的无人飞行姿态模拟可以有效模拟旋翼类无人机的飞行姿态,提出的联合仿真方法有效,具有实际的工程应用价值。     

无人机三维视景仿真系统的设计与实现

无人机操作是一个复杂的过程,对操作人员素质要求很高。传统的无人机地面站系统数据回显多采用参数、二位图标以及图表曲线等形式,使操作手不能对飞行在三维空间内的无人机飞行状态有一个直观的感受。本文依据虚拟仿真现实技术的相关理论,介绍了在无人机地面站系统中加入三维视景仿真功能后该系统的基本结构以及三维视景仿真系统。该系统可真实直观地反映无人机飞行状态,它是基于Creator来实现无人机和场景建模,通过VC++加载VEGA软件来完成分布式仿真控制程序的设计。系统模拟了无人机弹射起飞、巡航飞行及开伞降落等各飞行阶段的真实状态。     

基于插补导航的全自主旋翼机设计与控制

为了解决传统旋翼无人机因手动遥操作而导致飞行不稳定的问题,研究了基于插补导航的全自主旋翼机的设计与控制方法。首先,根据导航系统和地面站,获得当前无人机与目标点之间的位置姿态关系;然后基于插补控制算法,利用机载控制器输出相应的能够控制无人机稳定飞行的脉冲宽度信号,实现脱离手动遥操作的四旋翼无人机全自主飞行控制。最后,通过全自主插补导航飞行仿真与实验,验证了该全自主无人机设计的可行性。结果表明,该全自主控制架构能够有效地模拟遥操作信号,实现无人机的全自主飞行控制,且具有更高的稳定性。     

基于CNN-BiLSTM网络模型的无人机飞行质量评价

为了更好地挖掘无人机飞行轨迹数据中蕴含的有效信息，准确客观地基于轨迹数据对无人机飞行质量进行评价，提出一种融合卷积神经网络(CNN)和双向(Bi-directional)长短期记忆(LSTM)神经网络的CNN-BiLSTM网络模型。首先，利用CNN网络和BiLSTM网络分别获取飞行轨迹数据的局部卷积特征和时间特征。然后，将两种特征送入特征融合层，使用融合后的特征进行分类并获得评分标签。针对六个数据集的数值实验表明，模型不仅取得了较好的分类效果，而且具有很好的泛化能力。     

多体组合式无人机飞行力学稳定性分析及增稳控制研究

多体组合式无人机是一种新概念飞行器,由多个小型无人机以翼尖铰接连接组成,该概念飞行器能够融合小型无人机与高空长航时无人机两类飞行平台的性能和任务优势,发展潜力巨大。基于Newton-Euler方程及升力线方法建立多体组合式无人机飞行力学模型,针对允许相对滚转运动自由度的双机组合式无人机系统进行配平及稳定性分析。结果表明,不同于传统构型飞行器,多体组合式无人机系统具有不稳定复合运动飞行模态,该复合模态由相对滚转运动主导,在无控状态下该构型飞行器无法稳定飞行。在完成动力学建模的基础上,基于PID控制方法,为每个单体飞行器单独设计增稳控制回路以达到增稳控制目的,仿真结果表明该控制思路有效,可以快速镇定发散的飞行力学系统。     

基于Lab和YUV颜色空间的污油图像分割研究

传统的油田人工巡检方式往往效率很低,因此本文提出利用多旋翼无人机进行管线巡检,并且对管线所在区域进行拍摄,将获得的原始污油彩色图像分别转换到颜色空间和YUV颜色空间,然后分别对Lab颜色空间进行Otus阈值分割,对YUV颜色空间进行Renyi熵分割,最后将两种分割方法得到的图像进行合并、滤波,以得到最终的分割图像。结果表明该方法能够有效地进行管线巡检,并且能过发现该区域中存在的污油。     

高能量密度锂离子电池应用研究

随着智能手机和笔记本电脑等移动互联网设备的普及,电动自行车和电动摩托车等电动交通工具的推广,以及无人机和太空探测器等航空航天技术的发展,锂离子电池性能面临着更高的发展要求,而体积小、能量密度高已成为高性能锂离子电池的研究方向。本文将分别从结构及工艺设计、正负极配比的优化、高容量负极材料的开发、高电压正极材料及适配电解液等方面,对高能量密度锂离子电池进行概述。     

小型四旋翼无人机飞行控制系统设计与实现

为进一步深入研究和开发小型四旋翼无人机搭建飞行控制实验系统,从硬件设计、软件开发和系统调试与飞行试验3个方面对搭建的小型四旋翼无人机飞行控制系统进行较为详细地阐述。飞行试验表明:所设计的飞行控制系统初步实现了对机体姿态的有效控制,为进一步研究自主飞行奠定了基础。     

民用轻小型无人机飞行项目检测能力建设的方法

本文依据现行民用轻小型无人机标准体系要求,结合行业发展和应用需求,分析无人机检测能力建设的重要性和意义,对无人机系统飞行试验与关键检测技术能力建设进行探讨,以期为检测能力建设规范化管理提供了支撑,有助于我国民用轻小型无人机质量提升,促进无人机技术创新及推广应用.