筒式发射折叠微型多旋翼无人机设计

为了解决多旋翼在狭小筒内存放和发射飞行,借鉴炮射无人机原理进行优化和改造。通过机构及电路设计解决无人机的折叠机构和收纳装置,在质量增加不多的情况下,实现折叠和收纳无人机,并可以快捷释放,具有快速布署能力。实验验证了微型多旋翼无人机桶内折叠及展开FPV飞行,载荷的模块化设计变化及投送,同时进行多机的结构设计,对协同、集群飞行和低载荷、高机动的军事无人机具有一定的现实意义。     

气动参数补偿状态观测器在无人机控制技术中的应用

四旋翼无人机在农林植保工作中，由于气候异常、天气变化等原因，经常会受到风向变化、气流扰动等诸多因素的干扰，直接影响四旋翼无人机飞行的安全性和稳定性。针对这一问题，本文研究了一种气动参数补偿状态观测器用于克服四旋翼无人机在野外农林植保工作中可能遇到的未知干扰，保证无人机飞行的可靠性和植保工作的顺利完成。仿真通过对比经典PID控制技术，比较得出本文所提出的控制技术能够有效提高无人机在野外工作环境下的准确控制，最大限度地降低户外不可控干扰对植保工作的影响。     

基于微型多旋翼无人机的气象及环境监测系统设计

文章针对我国综合气象观测业务应对重大灾害应急、大型活动气象服务、重污染等灾害性天气监测等方面的应用需求,解决近地面低空探测手段缺乏、灵活性差、成本高等问题。根据微型多旋翼无人机的特点,提出了以多旋翼无人机为载体,搭载微型气象和环境探测设备,开展定点、定时的低空气象和环境监测。文章主要从微型气象及环境探测子系统研发、基于"云"服务的数据传输及应用子系统设计,以及基于小型无人机气象观测业务规范制定等方面,详细阐述了系统的整体设计方案。     

多旋翼无人机快速设计方法与工程应用

为了快速对多旋翼无人机性能进行准确计算,提出了一种基于动力系统匹配的多旋翼无人机快速设计方法,自主推导计算公式并在MATLAB/Simulink下建立计算模型,并通过多旋翼机型进行了准确性的验证。该方法主要包括动力系统匹配、整机质量精确计算、悬停时间计算等,可以有效解决多旋翼结构设计迭代时间长的问题。目前,基于该方法已完成ZW-H880,ZW-Q1100,ZW-H1200三款机型设计,3款机型整机质量计算误差约为6.7%,航时计算误差约为4.9%,3款无人机平台已广泛应用于电力、林业及道路监测等领域。     

多旋翼无人机自主巡检关键技术研究

基于目前多旋翼无人机广泛应用于输电线路电力巡检的背景,从功能设计、自动避障、路径规划三个方面讨论多旋翼无人机自主巡检关键技术。研究设计多旋翼无人机自主巡检控制功能模块并划分无人机巡检工作状态,然后分析无人机自动避障原理及搭载多元化传感器避障的传感器选型依据,阐述多种无人机路径规划算法的核心原理并进行了优劣性对比。     

基于IMX6UL核心板的多旋翼无人机通用接口的设计与实现

通过分析现今无人机载荷的使用状况及需求,描述了一种可用于多旋翼无人机与多种载荷之间连接的通用接口,分析了无人机载荷及接口技术现状,给出了相应的设计目标、主要功能、组成结构和基于IMX6UL核心板的通用接口电路模型。该接口适用于多载荷协同工作的复杂多旋翼无人机或需更换不同载荷进行工作的多旋翼无人机,在多项旋翼无人机的民用领域具有良好的应用前景。     

延庆采用无人机巡查长城

<正>【本刊讯】1月7日,在延庆长城花家窑口段,两架无人机腾空而起,开始了无人机长城巡查"首航",标志着延庆区长城数字化保护系统正式建立。无人机巡查有明确分工,多旋翼无人机负责建立重要点段精确到厘米级的三维模型,通过长期的监测,观察并形成长城本体细微变化的大数据,为后续的保护工作提供科学依据。固定翼无人机进行长距离、大范围的长城巡查,进行长城沿线建     

无人值守多旋翼无人机旋翼定向装置应用研究

基于ZW-H1200无人机应用磁力原理设计了一种多旋翼螺旋桨定向装置并进行了试验测试。采用螺旋桨定向装置将大幅减小多旋翼无人机外包络尺寸,四、六旋翼无人机机场内停放面积分别缩减了38.7%和42.4%,可以有效减小智能机舱尺寸。该定向装置的研究设计过程为后续智能机舱小型化提供了一种解决方案。     

静态无人机电机旋翼噪声分析及试验

多旋翼无人机以其操作便捷、具有趣味性,在很多领域得到了广泛应用,而更多的应用场景对于噪声的限制要求也越来越高。利用无人机静态测试的方法,测试微小型旋翼无人机旋翼电机组件在静态模式下20%转速、60%转速以及最大功率的转速状态下的旋翼电机的A计权声压级,计算出等效连续声级,并利用快速傅立叶分析多电机和电机旋翼组件对于噪声的影响。测试表明,电机旋翼组件在中低转速下噪声级受转速影响较小;而中高转速下,随着转速增加噪声等级增加较为明显。根据不同旋翼无人机的工作特性和起飞重量,合适配置电机旋翼组件可以降低噪声水平。     

基于无人机平台的风电叶片表面在线检测系统结构设计

设计了一种基于无人机平台的叶片在线检测系统。该系统由四旋翼无人机、损伤检测仪器和检测设备的空间位置调节装置等构成。设计了一种微型移动平台，用精密丝杠带动损伤检测设备在水平-垂直两自由度方向调节空间位姿；设计了红外检测机构，用小型旋转电机调节红外检测设备的正视角度方向，有效扩大了红外检测范围。经验证，该叶片在线检测系统对于提高叶片检测设备的稳定性和提高检测图像的清晰度是可行的。     

基于机器视觉的无人机旋翼移印缺陷检测研究

旋翼是无人机获得举升力的重要零件，它的健康状态是无人机稳定飞行的重要保证，旋翼标识是检查无人机飞行姿态和旋翼健康状态的重要参照之一，针对大疆无人机旋翼标识生产过程中表面质量检测的工人劳动强度大、检测准确率低的生产痛点，设计了满足工业生产需求的机器人视觉检测系统，系统与工业机器人结合将印刷缺陷的产品分拣出来，实现生产检测的自动化。系统利用工业相机、视觉光源、工业计算机搭建系统检测系统，通过滤波、连通域处理、特征提取等算法设计，能够高效地将漏印、少印、多印等缺陷产品分拣出来，降低了企业用工成本的同时，提高了产品出厂的良品率。     

风力发电机叶片无人机检查路径规划技术研究

多旋翼无人机由于其悬停性能好、便于起降、易于维护等特点,被广泛运用于各种巡检场合,随着微控制器技术的不断进步,多旋翼无人机的通用飞控算法已能适应常规飞行任务需要,但仍无法满足特定工况下的巡检任务需求.本文首先简单介绍了多旋翼无人机及其驱动模型,随后介绍了风力发电机叶片自动巡检场景的任务需求,提出了基于前馈控制的提高无人...     

基于RT-Thread与滑模控制的微型多旋翼定点控制系统研究

为了研究微型多旋翼的定点控制，设计并实现了一种基于RT-Thread的微型多旋翼定点控制系统。采用Digital Motion Processing库和双闭环PID进行姿态控制，使用磁力计与激光测距仪进行航向与高度的锁定；融合光流传感器、姿态、高度数据感知飞行器的水平速度、位置；针对水平位置，提出了基于滑模控制器的微型多旋翼定点控制方法。最终，通过实验验证了该系统的有效性。     

适用于多旋翼无人机的两轴云台结构设计

传统的多旋翼无人机云台载重量小,无法搭载较大质量的光电设备去执行更复杂的任务,而现有的大负载云台大多数都是手持式或者只能搭载在直升机上,不适用于多旋翼无人机搭载,针对此问题设计了一款适用于多旋翼无人机的较大负载两轴云台.根据设计的两轴云台介绍了云台平衡原理,通过Solidworks软件建立其三维模型,装配完成后检验云台模型是否会发生干涉情况,然后对云台各个零件的材料进行选择,并使用ANSYS Workbench软件对云台模型进行有限元静力学及动力学仿真分析.结果表明:两轴云台结构刚度、强度符合要求,且具有较好的稳定性和可靠性,为以后较大负载的机载云台结构设计研究提供了参考.     

四旋翼无人机路径跟踪控制系统软硬件设计与实验研究

目前传统四旋翼在空中经常受到人为或环境中不确定因素干扰,如果地面控制站不能更直观地显示无人机的实时姿态、位置,飞行中四旋翼无人机容易偏离跟踪的既定路线,无法躲避障碍物,甚至出现姿态不稳导致的无人机损坏.针对此情况,设计开发了一种基于STM32F103RCT6嵌入式微处理器的四旋翼无人机路径跟踪控制系统.详细阐述了该集成控制系统的硬件总体框架、各模块电路设计、软件程序工作流程,利用Matlab2019b仿真软件进行四旋翼无人机的路径跟踪算法仿真实验以确保系统的稳定性和可行性,并以四旋翼样机为实验对象进行了实物测控实验.实验结果表明,所设计的控制系统可以实现自主飞行和轨迹跟踪的期望目标,地面控制站显示界面中可以实时显示四旋翼无人机的实时跟踪路径、姿态角、航速和高度等传感器信息,系统具有一定的实用性.     

浅谈无人机在海底电缆运维中的应用

对比了多旋翼无人机和固定翼无人机的优缺点,并对不同类型的无人机技术在海底电缆运维的海缆路由巡视、海缆保护区应急处置、海缆施工监督和安全保障及海缆保护区溢油污染处置等方面的应用情况进行了分析。     

一种便携式无人机起降平台的研制与应用

提供了一种新型无人机起降平台，该工具适用于市面上99%的多旋翼无人机起降，可承受最大起降质量超过50 kg。该起降平台可以快速展开和收起，可提供外接电源进行供电，起降平台脚可伸缩，为无人机在各种作业环境起降提供便利，且保护无人机的云台及电机，为输电线路运维作业，特别是野外应用无人机巡视作业提供了一种新的保护方案，为无人机可持续应用提供了可行思路。     

四旋翼无人机可视化半实物仿真平台研究

四旋翼无人机的飞行控制是当前无人机研究领域的一个热点,目前的控制设计多采用MATLAB/Simulink进行数值仿真验证,仿真环境中较少考虑机载设备的作用.而在无人机原型开发过程中,又多采用现场调试的方法,不易快速更改控制算法及参数.为提高飞行控制算法开发时的效率,设计并实现了一种四旋翼无人机可视化半实物仿真平台.利用MATLAB实时视窗系统搭建了平台的主框架,将四旋翼无人机的惯性导航传感器及电机控制系统融入平台之中.并且利用了开源飞行模拟软件FlightGear,及对虚拟地球仪软件Google Earth的二次开发,为仿真平台增添了无人机位置、姿态以及航迹的三维可视化显示功能.实验结果表明,该平台运行稳定可靠.     

基于多旋翼无人机的输电线路清障装置开发及应用

在大风气候条件下,风筝、广告条幅、塑料薄膜等飘流物经常被吹到输电线路本体上,极易造成输电线路相间短路或单相接地短路导致线路跳闸事故。鉴于此,研究了多旋翼无人机输电线路清障装置开发及应用的可行性。与传统模式处理飘挂物相比,多旋翼无人机二次开发装置拥有效率高、人员配备少、操作简便、无需停电等优势。该装置能代替作业人员进行带电工作,因此降低了人身风险,提高了工作效率和线路供电可靠性,保证了线路安全运行。     

输电线路巡检无人机云台控制技术研究

针对云南电网对输电线路电力巡线、塔架金具详查等任务需求,设计了一种机载视觉传感器稳定系统无人机云台;无人机云台根据稳定控制算法驱动云台电机及时对视觉传感器姿态进行修正,使得视觉传感器始终能稳定拍摄到目标对象。文中对云台电机驱动技术、扰动补偿算法进行了理论研究,并进行机载云台飞行验证。该设计已搭载多旋翼无人机进行电路巡检应用,取得了显著的成果。