一种多旋翼无人机三轴稳定云台的设计

针对传统无人机稳定云台应用于无人机时重量较大、结构稳定性不佳而难以在低空航拍下获取较高稳定性图像信息的问题,对云台姿态补偿与位移调节的原理进行了阐述,对云台结构材料的选择、主体结构的设计和装配、云台的承载位置和载荷的施加等方面进行了研究,以小巧、易装配及轻量化为目标导向,提出了一种以多旋翼无人机为搭载平台的小型三轴对称稳定云台的设计方案。利用ANSYS Workbench有限元分析软件对云台模型进行了静力学载荷校核和动力学模态分析,并提取出了相应的仿真数据。研究结果表明:该云台的设计在强度、刚度和减震能力上都具有较好的功能性和可靠性,确保了相机在航拍中对位移振动做出补偿,实现了稳像的功能。     

空中目标识别技术要点分析与设备研究

随着航空技术的不断发展和普及,无人机等航空器的应用也越来越广泛。作为一种新兴技术,空中目标识别技术可以快速实现对地面目标的准确识别和分类,具有非常广阔的应用前景。本文就空中目标识别关键技术要点进行阐述分析,简要介绍了空中目标识别技术的特点和应用领域,同时对当前空中目标识别设备的组成部分和特点进行研究,并对空中目标识别技术的发展前景以及面临的挑战进行了展望。     

基于视觉的小型四旋翼飞行器跟踪系统研究

针对小型四旋翼飞行器跟踪地面移动目标的问题,提出一种基于视觉的地面移动目标跟踪方法并搭建了基于Linux的飞行实验平台。在跟踪过程中,由搭载的云台相机采集图像数据并使用Open CV库函数对图像数据进行实时处理;通过改进的压缩跟踪算法对图像数据中的目标进行实时的目标跟踪;通过建立的地面移动目标运动模型计算目标的位置状态信息;由ROS平台通过坐标系转换估计四旋翼飞行器运动数据并向飞行器的飞行控制系统发送具体的飞行指令。最后,通过具体的四旋翼飞行器目标跟踪实验来验证此方法的可行性。     

低轨TDICCD相机像质地面模拟测试技术研究

为了对特定微结构时间延迟积分电荷耦合器件（TDICCD）相机进行装调及性能测试,提出并搭建了一套动态调制传递函数（MTF）地面模拟测试装置。在实现TDICCD相机成像的基础上,利用刃边法对相机的MTF进行测量。经理论分析及实验验证,该装置测量精度优于5%,满足设计要求。并利用该装置分析了速高比v/h、偏流角θ这两个因素对TDICCD相机像质的影响,其结果与理论相符。所提出的装置满足TDICCD相机地面动态MTF测试技术需求,具有一定工程意义。     

无人驾驶飞机航空照相设备曝光量自动控制的设计

本文就无人驾驶飞机上装载的航空照相设备的曝光量自动控制装置的设计问题,进行了理论的分析,提出了无人机载照相设备自动调光装置设计的基本要求,并给出一种新型航空相机自动调光机构的设计做为实例加以说明。     

摇摆台负载自适应技术研究

摘 要： 为了对不同型号的航空相机进行地面试验，需要一套具有负载自适应功能的摇摆台系统。根据相机的重量变化范围，结合已设计好的摇摆台机电结构，通过理论分析及仿真试验的方法研究了负载（航空相机）大小与电位计（位置反馈器件）反馈信号幅值间的关系，结合数值计算方法提出了一种自动测量负载大小的方法。该方法容易实现，对于大部分现有的数字控制系统不需要添加任何器件即可使用。研究表明测量误差为0.03967，满足使用要求。     

基于旋叶式被动静电探测方法的研究

对于贴地飞行的空中目标,一般都处于雷达的盲区,且由于地面的其它干扰不利于对目标特性信号的提取。空中运动目标带电量高且难以去除,为静电探测系统提供了可靠性和实用性。介绍了旋叶式静电探测系统的基本工作原理,分析了探测装置屏蔽参数的影响并对探测装置的屏蔽单元做出仿真,利用目标在探测器位置的场强变化提出了旋叶式静电探测感应电流的近似公式,通过仿真模拟实验验证了近似公式的正确性和实用性,对探测装置进行实验,进而验证了探测装置的可行性。     

一种航空相机地面分辨率判别方法

介绍了一种较普遍使用的对航空相机拍照图像质量进行性能检测的分辨率判别方法。分析了分辨率判别方法的优缺点,该种方法易理解、精度高、可预测、应用广泛。并结合实际,介绍了一种地面分辨率检测靶标的设计过程。     

石化管道巡检的多旋翼无人机云台的设计

针对石化管道巡检无人机所搭载的云台在强度刚度、结构稳定性等方面要求高的问题,设计了一种以多旋翼无人机为平台的三轴云台。根据工况要求设计了无人机的机体,同时对云台的结构组成、结构设计、材料选择、所受载荷等方面进行分析,运用UG NX软件的高级仿真模块建立了云台的有限元模型,解算该模型,分析静力学应力应变及动力学四阶模态振型。为验证设计,制作了云台样机,并挂载在无人机上进行测试。结果表明:该云台在强度刚度、减振性能上满足系统稳定性要求,设计合理可行。     

一种多旋翼无人机弹簧夹持式云台设计

针对传统无人机云台直接与无人机螺钉固定连接,且每种特定相机、监测器云台需要固定位置都无法统一的问题,设计了一种弹簧夹持式云台,其利用了弹簧的伸缩性,可施加外力改变夹持部位的角度,实现云台与无人机的快速安装和拆卸。为研究确定弹簧夹持式云台的可行性,建立了云台整体三维模型,对云台材料进行了选择,利用ANSYS Workbench对云台系统进行了静力学载荷分析和动力学模态分析。分析结果表明:弹簧夹持式云台具有较好的稳定性和可靠性,为提高无人机与云台接触部位互换性提出了理论参考。     

航空相机稳定平台系统设计

某新型中高空航空相机系统需要能很好的隔离载机飞行过程中的角扰动、多航道步进摆动的连续拍摄,能够稳定在地理坐标系中,并且能够对飞机飞行过程中的像前移现象引起的虚像进行补偿。文章根据该航空相机的功能要求及技术指标,完成了航空相机稳定平台系统的设计、调试工作,并顺利完成试飞,满足航空相机系统的使用要求。该大负载稳定平台的研制成功,为研究开发不同航空相机系统的稳定平台提供了重要参考依据和实验数据。     

锥摆扫一体化空间相机成像模式设计

针对高分辨相机难以实现超宽覆盖的问题,本文设计了锥摆扫一体化成像模式.通过对锥摆扫一体化成像原理进行分析,建立了锥摆扫一体化成像模型;然后,设计了最佳地面轨迹模型,并分析了轨道速度、平台旋转角速度和摆扫转动角速度的关系,并基于地面轨迹给出了曝光时间、帧频的计算方案.最后,通过MATLAB进行算例仿真,并对地面覆盖宽度和...     

修正因子法模糊控制在航空发动机中的应用

针对航空发动机复杂多变、非线性的控制要求,采用一种基于修正因子模糊控制方法设计控制器,并对航空发动机的基本发动机控制模型进行仿真实验。仿真结果表明:基于修正因子模糊控制方法设计的控制器具有超调量小、上升时间和调节时间短的特点;与传统的PID控制方法相比较,可以达到更好的控制效果。     

一种多旋翼无人机及相机位姿控制平台设计

针对多旋翼无人机系统在航拍中的应用,设计了一种控制相机位姿的地面平台系统。系统的控制原理是基于航点文件,通过控制无人机经度、纬度、高度、偏航和相机俯仰、横滚,实现了对航拍时相机的6个自由度的控制。开发地面平台系统包含位姿控制软件和地面站平台。位姿控制平台加载航点文件并通过地面站平台将航点指令发送给飞行控制器,然后通过飞行控制器引导无人机飞行和相机角度的变化,解决了航拍中相机位姿自动控制和拍摄任务监控的问题。     

空中驱鸟设备的地面控制方法研究

针对空中驱鸟设备的控制方式问题，提出了地面控制的一种新方法，即借助友好的仿真人机界面和飞控系统，使用数传台实时设置航路点，完成作业飞行任务，形成控制-仿真综合控制系统。该系统既可以降低对地面控制人员的飞行技术要求，又可以提高自主控制的灵活性。给出了平面内飞行控制的实现方法，可以对其硬软件可靠性进行测试，有利于空中驱鸟设备的推广，具有应用价值。     

航空光电成像平台的目标自主定位

为了提高航空光电成像系统对地面目标的定位精度,提出了平台目标自主定位的方法,并给出了实现的方法和途径,即将GPS系统和航空姿态测量系统直接固联在航空光电成像平台上,与光电成像平台系统结合直接实现目标定位。分析了影响目标定位精度的因素,分析结果表明,目标自主定位的方法可以消除传统方法中减振器带来的误差。一般情况下,平台自主定位比飞机系统定位的精度至少高25%。     

全地面起重机多体动力学仿真平台研究

基于目前全地面起重机动力学计算困难的现状,结合多体系统动力学理论,利用MATLAB编写全地面起重机动力学仿真平台.对全地面起重机的结构进行分析,简化出合理的动力学模型,并将仿真结果与ADAMS动力学软件仿真结果比较.通过结果对比及误差分析,证明此动力学仿真平台仿真结果正确可靠,可以作为全地面起重机结构设计的参考依据.     

全景式航空相机扫描反射镜及支撑结构设计

扫描反射镜是航空相机光路转折、像移补偿和自准直调焦的关键部件,扫描反射镜及其支撑结构的设计水平对航空相机的性能有重要影响。以某全景式航空相机为例,在总结了扫描反射镜尺寸、轻量化结构、柔性支撑结构的一般设计方法基础上,设计了三角形和四边形轻量化孔组合形式的扫描反射镜结构,并提出了一种背部三点柔性支撑结构形式,经验证可以满足设计指标中对反射镜面型精度的要求。     

长油气管线泄漏遥测激光器位姿控制算法

近年来,我国管道运输蓬勃发展,但管道泄露时有发生。基于光谱技术和自然目标散射的激光气体检测技术具有灵敏度高、精确定位等特点,但地面移动承载平台移动速度慢,难以满足长油气管线检测的需要。因此,提出了基于空中移动承载平台的长油气管线泄漏检测方法,该方法将检测激光器搭载在空中移动平台上,并通过GPS接收器和数字罗盘获取空中承载平台的位姿信息,据此计算出不同位置姿态下串联机构两电机的旋转角度,然后调整电机使激光束对准地面管道。最后通过仿真验证了该算法的有效性。     

采用柔性导轨的机械像移补偿方法

像移补偿技术是航空相机的关键技术。采用柔性导轨可以对航测相机完成机械像移补偿,提高成像质量和相机分辨力,并对该种柔性导轨的特性进行了实验和分析。