基于FPGA的高速导航解算硬件实现

针对现有小型无人机导航系统的解算速度慢、多处理器核心臃肿可靠性差的缺点,实现了一种仅使用单一FPGA作为数据处理核心的小型高速导航解算系统。该系统对飞机运动方程组和导航方程组进行并行化分解,对相互独立的中间变量进行并行计算,使得单个运算周期能够同时进行6次浮点运算,在不盲目增加硬件消耗的条件下有效提高了解算速度。仿真和实验结果表明系统能够高效地进行导航信息解算,在小型无人机的导航控制领域有重要的工程应用价值。     

小型无人机及姿态控制设计

自主飞行是无人机的一个重要特点,也是飞控系统的重要组成部分.要实现无人机的安全自主飞行,飞行姿态控制是非常关键的.因此,通过动力系统建模与估算、机架与动力系统配置逆向优化设计,并采用基于信息融合的小型无人机姿态模糊PID控制,通过将多传感器信息融合及模糊控制方法应用于无人机姿态解算中,使各种传感器在空间和时间的互补与冗...     

基于InfluxDB与Grafana的物联网监测系统设计

随着监测系统使用时间的增加与物联网设备的不断接入,系统内数据量增长十分迅速,现有的单一存储模式已无法满足海量数据的存取需求。文中针对物联网异构数据海量性、时序型、低修改性和高写入性等特点,提出使用时序型数据库InfluxDB作为数据持久层存储核心业务数据的新思路。在此基础上,视图层增添Grafana组件用于业务数据可视化展示,并提出一种具备设备接入、设备监控、数据分析与展示功能的物联网监测系统。该系统易于操作,耦合程度低,可使用容器化部署方式降低后期运维成本。实验结果表明,系统存储海量物联网数据后,仍可在极短时间内提供服务,实现了海量物联网数据的高效存取,具有较高的研究价值与现实意义。     

基于北斗的高精度滑坡监测系统设计

为了实现高精度滑坡监测,对基于北斗的高精度滑坡监测系统进行了设计,介绍了系统的设备组成与工作原理,并根据工程经验提出系统建设实施方案。在对高精度实时处理和静态基线解算算法进行理论阐述的基础上,通过软件研发、原型系统搭建、测试试验以及数据处理与分析等,对系统的功能与性能进行测试验证。经试验证明,基于北斗进行高精度滑坡监测可行,且其监测精度较高,完全满足滑坡监测的需求。     

基于Tiva C系列处理器的四旋翼飞行控制系统设计

本文主要对四旋翼飞行控制系统进行了研究,设计了一款基于德州仪器Tiva C系列处理器的四旋翼飞行控制系统,该系统以TM4C123G微处理器为核心,九轴传感器MPU9250和气压传感器BMP280等作为姿态检测部分,包括处理器模块、姿态检测模块和电机驱动模块、电源模块等,采用四元数互补滤波算法作为姿态解算算法,以PWM控制的方式实现对飞行器的控制。     

基于四元数的四旋翼飞行器姿态解算研究

四旋翼飞行器的飞行控制效果取决于姿态信息获取的准确性,所以姿态解算是飞行器研究的关键技术。针对目前飞行器高动态特性和复杂环境下的姿态解算误差较大的问题,提出一种基于四元数的二阶互补滤波算法,通过增加一个PI反馈控制环节,能更好地利用多传感器进行姿态融合,使经典互补滤波算法中的低通阻带衰减速度过慢、陀螺仪漂移等问题得以改善。同时文中自主设计了IMU系统,完成数据采集和姿态解算算法的实现,分别进行三轴转台实验,改进后姿态解算的结果表明,无论是在静态还是动态环境下,俯仰、横滚角的误差小于0.5°,验证了该算法的可行性。     

四轴飞行器控制系统设计与实现

设计了一种基于捷连贯性导航的四轴飞行器控制策略,采用串级PID控制方法,在惯性导航学的基础上,综合比较了在运用互补滤波和卡尔曼滤波融合算法情况下飞行器的平衡效果和动态响应性能.实验结果表明运用互补滤波的串级PID平衡控制策略能够较好的控制四轴飞行器的平衡性,有较强的鲁棒性和抗干扰性.     

基于STM32的四旋翼无人机目标跟踪系统设计

本文针对四旋翼无人机的目标跟踪难点问题,设计了一种适用于多种场合的四旋翼无人机目标跟踪系统。该系统以STM32F407为核心,搭载九轴传感器、光流、气压计、OpenMV等模块,通过姿态解算和光流解耦合算法,计算出无人机精确的实时姿态和高度,并通过串级PID算法,实现稳定的飞行控制,在此基础上,通过OpenMV视觉模块进行颜色识别,确定目标位置。经实际测试四旋翼无人机能实现目标跟踪、可扩展性高、适应性强。     

基于改进欧拉法的姿态确定算法

本文介绍了姿态解算的传统方法欧拉角法。并提出了基于改进欧拉法的姿态确定算法,通过仿真结果的比较,证明其用于地磁传感器输出的姿态解算具有很高的计算精度。     

基于惯性组合的反无人机导弹姿态解算及测量方法分析

文章针对日趋严峻的无人机威胁,对反无人机导弹在空中运动的姿态解算问题开展研究。首先,将反无人机导弹进行场景建模,建立反无人机导弹的模型,随后设定弹的飞行姿态。其次,用弹上传出的陀螺仪、加速度计和地磁数据信息进行姿态解算。最后,得到导弹在做轨迹飞行时的三通道值(俯仰通道、偏航通道以及滚转通道)从而实现弹精准打击。     

基于物联网的水质监测系统设计

针对传统水质监测方式中存在的测试周期长、数据反馈速度慢等弊端,本文提出一种智慧型水质实时监测系统。本系统以无线传感器网络、网络摄像机以及各类水质污染监测传感器以及后台数据库为核心,开发具有自愈能力的自组网小型水质监测系统,实现对水产养殖用水的水位、溶解氧、PH值、温度、图像等多参数的采集,并通过无线网络实现传感器检测节点和协调器节点之间数据快速、准确的传输,进而对多参数进行实时远程监测,解决水产养殖业水质实时监测和管理问题。     

基于蓝图智能管理的特种飞机任务系统设计

目前,特种飞机运行的稳健性与使用的便捷性受到越来越多的关注。为保证特种飞机能够在对敌作战中稳定工作,需要提高模块可靠性、增强系统的容错能力以及提高系统的智能化程度。文中提出了一种基于蓝图智能管理的特种飞机任务系统设计思想,使得任务系统具备了人工智能特征,能够依据任务类型及资源状态自动完成动态部署、故障恢复和功能重构,从而保障了特种飞机稳定地工作运行。