系留多旋翼无人机技术进展及设计方法研究

系留多旋翼无人机是将多旋翼无人机和系留综合缆绳组合起来的一种新型无人机,其能源供应直接来源于地面电源。作为无人机的一个新兴门类,系留多旋翼无人机有望推动多旋翼无人机在行业应用中取得革命性进展。首先详细介绍了系留多旋翼无人机的发展现状和技术进展,并对系留多旋翼无人机的性能特点和应用领域进行了总结;然后结合辽宁通用航空研究院自主设计研发的一款多用途系留四旋翼无人机平台,系统地介绍了系留多旋翼无人机的设计方法与步骤;最后通过一系列测试实验,对系留多旋翼无人机的实用性能进行了验证与评估。     

基于深度学习的飞机蒙皮缺陷检测研究

在飞机的飞行过程中,蒙皮表面会出现裂纹、撞击和腐蚀的问题,不仅降低了飞机的使用寿命,而且还对飞行人员造成安全威胁.为了准确实时检测表面缺陷,提出了基于深度学习的飞机蒙皮缺陷检测的方法.首先利用对抗生成网络DCGAN对预处理后的缺陷图像进行增强训练,得到庞大的样本集,接着使用基于Faster R-CNN的深度学习算法进行...     

蒙皮镜像铣切系统及先进制造工艺的应用

针对飞机蒙皮零件传统工艺方法无法满足精确制造和绿色制造的需求,对数铣替代化铣的飞机蒙皮厚度精确加工技术进行研究,采用集蒙皮切边、开口、制孔和厚度精确加工于一体的蒙皮镜像铣切系统,实现了飞机蒙皮的精确制造.介绍了国内首台蒙皮镜像铣切设备的系统工作原理及应用状况,对比分析了传统工艺方法与蒙皮镜像铣切系统先进制造工艺及数字化柔性工装技术的优势.通过实际应用验证:蒙皮一体化加工技术的应用使我国航空制造技术迈入了飞机蒙皮精确一体化制造领域,推动了我国航空制造技术的发展.     

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。     

飞机蒙皮检测爬壁机器人结构设计与运动分析

针对传统的飞机蒙皮检测技术效率低、工作周期长、识别率差等问题,提出了一种能够自主完成飞机蒙皮检测工作的螺旋桨推力吸附式爬壁机器人.首先,以爬壁机器人应用背景为基础,进行了机器人的机械结构设计,以履带传动作为其移动机构,设计了相应的履带变形机构,提升其自适应越障性能,并利用螺旋桨提供其反向运行吸附力;其次,分析了其爬坡运...     

旋翼无人机方舱结构设计

为提高旋翼无人机的使用效率以及实现无人值守化工作方式,设计无人机方舱。此方舱可以实现旋翼无人机自主起飞和降落以及自动充电,扩展了旋翼无人机的使用范围和领域。对于野外或山地的重要设备和输电线路的巡视检查,起到重要的作用。采用新的结构设计方法,方舱的舱门打开和关闭,旋翼无人机的起降平台的上升和降低以及自动充电结构均实现自动化。使得旋翼无人机的无人值守工作方式得以实现。     

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.     

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。     

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。     

四旋翼植保无人机坠落与地面碰撞的模拟实验

四旋翼无人机广泛应用于农药喷洒、病虫害防治等方面。针对四旋翼无人机结构优化和安全飞行方面的问题,从动力学分析层面,模拟在不同高度下,无人机撞击地面对机体本身造成的损害,进而探究四旋翼无人机的安全飞行高度,通过对比不同高度下四旋翼无人机撞击地面的等效应力图示,得出实验结论。对四旋翼无人机设计开发有一定的参考价值。     

基于深度确定性策略梯度算法的四旋翼控制器自主导航方法研究

自主导航作为四旋翼无人机飞行导航的核心问题,为了更好地优化四旋翼无人机自主导航路径规划和路径跟踪能力,采用了一种基于改进的深度确定性策略梯度算法的机器学习算法（DDPG）的四旋翼无人机自主导航跟踪控制器,算法中增加了对动作探索策略的设计和对奖励函数的改进,以及采用二维及三维电子地图模拟四旋翼无人机的飞行轨迹,提出基于Matlab软件进行四旋翼无人机自主导航仿真实验以确保系统的稳定性和可行性。结果表明,所改进的深度确定性策略梯度算法可以在仿真实验中实现四旋翼无人机在二维及三维环境下的路径规划、跟踪与避障,并做到导航过程中的姿态状态的自主调整。     

四旋翼无人机机身静力学分析

四旋翼无人机优点众多,应用广泛,极具研究价值,为研究四旋翼无人机机身受力情况,采用有限元分析方法进行分析。首先建立四旋翼无人机三维物理模型,然后利用Ansys Workbench研究四旋翼无人机在无风工况、平均风工况、极限工况下悬停时机身结构的强度和刚度响应,得到了相应的变形云图和应力云图,极限工况下机身受到的最大等效应力为16.165 MPa,最大变形为2.209 mm。计算结果表明,机身结构的静强度和刚度满足设计使用要求。     

多旋翼无人机在电力巡线中的应用

随着无人机技术的成熟,多旋翼无人机在电力巡线方面的应用有了新的发展。采用多旋翼无人机加载照相机能够进行精细化巡线、特殊环境以及灾害天气后的巡视和精准的缺陷判定,并能够加载红外设备进行红外测温,得到令人满意的巡视结果。鉴于此,在分析多旋翼无人机巡线系统结构和原理的基础上,对其典型应用进行了介绍和展望。     

拆除铆钉法在飞机结构修理中的应用与探讨

介绍了飞机翼梁损伤试验,针对试验中蒙皮孔边早期出现疑似可检裂纹可能导致试验无法正常进行的情况,提出了拆除裂纹孔边铆钉的方法达到延缓裂纹扩展的目的。通过有限元分析软件,建立含裂纹结构应力强度计算模型,研究了拆除铆钉法在飞机整体翼梁损伤容限试验中的具体应用,通过静强度理论及断裂力学理论分析,对蒙皮孔边铆钉孔的受力状态、临界裂纹长度、疲劳寿命进行计算,指出拆除铆钉法本质是通过疲劳危险部位的逐渐转移来延长结构的疲劳寿命。给出的理论分析方法,可供飞机结构设计及修理参考。     

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.     

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。     

一种大型飞机蒙皮外形检测工装关键技术研究

外形检测是蒙皮制造过程的关键环节。本文在介绍传统蒙皮检测技术的基础上,针对现代飞机蒙皮在批量投产阶段高精度、低成本、短周期的制造需求,提出了一种用于具有复杂曲面外形的大型蒙皮外形检测工装及方法。结合某龙骨梁下蒙皮外形检测工艺需求,重点研究了蒙皮外形检测工装设计关键技术,包括蒙皮定位形式、夹紧方式、测量方案,设计了一整套龙骨梁蒙皮外形检测工装,为大尺寸多曲面结构飞机蒙皮外形检测提供了一种高精度、高效率的解决方案。     

四旋翼无人机设计要点探究

通过对飞行控制算法、感知技术、能源管理等关键要素进行研究和创新,可以有效解决四旋翼无人机在实际应用中面临的问题,推动无人机技术的发展和应用。在此背景下,探究四旋翼无人机设计的关键要点,以期为其性能优化提供有益的指导和建议。     

精铸电磁活门座缺陷分析及工艺改进措施

1.前言 电磁活门座铸件是飞机上的一个重要零件,由于铸件壁厚相差特别大,技术要求高,铸件要求逐个进行磁粉探伤和X光检查,不允许有任何缺陷。长期以来,由于磁粉探伤发现裂纹而大量报废,因而一直成为     

应用遗传算法优化设计机翼复合材料蜂窝夹层结构蒙皮

为提高无人机复合材料机翼蒙皮的强度,应用遗传算法优化设计了蜂窝夹层结构蒙皮的铺层。针对复合材料结构优化变量离散化的特点,设计了应用整数编码策略的遗传算法,并根据Tsai-Wu准则提出了适应度函数,参考复合材料的铺层原则给出了约束条件。然后,通过优化设计得到了最佳的蒙皮复合材料结构铺层方案。最后,通过有限元分析及静力试验验证了复合材料蜂窝夹层结构蒙皮设计的合理性。试验结果表明:左、右机翼翼梢的最大变形分别为116.02mm和105.36mm,小于性能要求的180mm。探伤测试显示机翼复合材料结构没有出现损坏,满足机翼结构的工程指标要求。此机翼结构的无人机已成功完成了首飞试验,验证了设计结果的可信及工程可用性。