无人机视觉导航中的图像处理及位姿解算

在无人机自主着陆过程中,无人机视觉导航系统利用跑道图像解算出无人机的位置姿态信息,为飞行控制系统进行自主着陆控制奠定基础。对视觉导航系统中图像处理及位置姿态解算进行了分析和研究。基于模板匹配进行跑道识别;利用Hough变换提取跑道图像特征;采用最小二乘法对检测出的跑道边缘直线进行拟合并得出其在图像坐标系中的直线方程;基于空间的坐标关系变换,利用推导出的算法对无人机位置姿态进行了解算,并利用实际图像对所用算法进行了实验验证。     

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...     

设计应用：基于586-Engine的无人机飞行控制器设计

在无人机飞行控制系统中,飞行控制器是其核心部件,它负责飞行控制系统信号的采集、控制律的解算、飞机的姿态和速度,以及与地面设备的通讯等工作。随着无人机越来越广泛的应用,它所完成的任务也越来越复杂,对无人机的机动性要求也越来越高,这就要求无人机的控制核心向高集成度和小型化方向发展。     

基于梯度下降法的四旋翼无人机姿态估计系统

为解决四旋翼无人机在飞行时实时姿态测量的问题,提高姿态估计精度,设计了一种基于STM32的梯度下降姿态估计系统。该系统以STM32F427微处理器为主控制器,MPU6000和LSM303D作为姿态传感器,实现了对姿态传感器数据采集以及姿态解算。系统对加速度计、磁罗盘进行预处理,利用梯度下降滤波的方法估计误差四元数,从而修正陀螺仪积分误差,实现了姿态角的精确估计。最后,通过搭建的飞行实验平台,与Pixhawk飞控进行姿态角比较分析,实验结果表明:采用梯度下降法的姿态估计系统能够稳定有效地估计无人机的姿态,满足四旋翼无人机的飞行要求。     

基于586-Engine的无人机飞行控制器设计

引言 在无人机飞行控制系统中,飞行控制器是其核心部件,它负责飞行控制系统信号的采集、控制律的解算、飞机的姿态和速度,以及与地面设备的通讯等工作.随着无人机越来越广泛的应用,它所完成的任务也越来越复杂,对无人机的机动性要求也越来越高,这就要求无人机的控制核心向高集成度和小型化方向发展.     

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。     

基于自适应无迹卡尔曼滤波的四旋翼无人机姿态解算

无人机在航姿模式下飞行时,姿态角误差波动较大,根据磁力计、加速度计和陀螺仪的互补性特点,提出一种自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法对MEMS传感器数据进行优化求解：以姿态四元数和陀螺漂移为状态量,加速度计和磁力计测量值为观测量,采用梯度下降法优化无迹卡尔曼滤波的关键参数,即过程噪声协方差,以提高四旋翼无人机姿态解算精度。对实际飞行数据的分析表明：分别与常规卡尔曼滤波和传统无迹卡尔曼滤波算法相比,该方法精度最高,可确保小型无人机在各种情况下飞行的稳定性。     

无人机单侧投弹干扰模型的建立与仿真

无人驾驶飞机单侧弹射投弹时会产生干扰力矩,影响无人机稳定飞行.针对这个问题,对投弹后无人机恢复导弹发射前姿态的过程进行了分析,描述了投弹对无人机的干扰问题.以小扰动状态方程为基础,将干抚力矩作为输入,并在控制律优化设计后将自动驾驶仪控制律作为控制方程代入小扰动模型.在挂载导弹到机身距离较小的情况下,对投弹后无人机姿态角...     

诱饵诱偏条件下反辐射无人机攻击过程建模仿真分析

为实现对反辐射无人机(ARUAV)末制导阶段飞行姿态的动态分析,基于比相被动导引头测向跟踪理论和反辐射无人机飞行控制原理,在分析末制导阶段导引头天线视场内诱饵数量变化对反辐射无人机攻击姿态调整影响的基础上,建立了多诱饵诱偏条件下的无人机攻击动态模型,并在想定条件下仿真分析了末制导阶段无人机姿态随天线视场范围内辐射源数量分离变化而变化的全过程。仿真分析结果证明了模型的正确性。     

机载红外诱饵弹干扰效果评估方法

分析红外诱饵弹的干扰原理,并建立红外诱饵弹模型;考虑红外导弹的跟踪、控制、运动学等环节,建立导弹制导回路模型;在导弹制导飞行过程中,分析诱饵和飞机与跟踪器视线的位置关系,确定红外中心的位置和速度.按时间进行典型诱饵弹干扰情景下的三维飞行模拟,从而分析诱饵弹多组间隔发射情形下,导弹脱靶量与诱饵强度、发射速度、发射间隔的关系.算例验证了方法的有效性、合理性.     

捷联成像寻的器惯性视线重构精度分析

针对捷联成像寻的器,首先给出体视线和弹体姿态到惯性视线的映射关系,然后通过推导映射函数的雅克比矩阵,给出了从体视线和弹体姿态到惯性视线的误差传递公式。通过分析误差传递增益的范数,讨论了弹体姿态和弹目相对位置对惯性视线角计算的影响。由于体视线受到成像寻的器视场的约束,其角度测量值较小,合理简化了误差传递公式,给出了惯性视线误差的近似计算公式。最后应用蒙特卡洛实验,验证了近似计算公式的精度和结论。     

分布式并行雷达网的抗无人机目标检测模型

针对未来防空领域抗无人机的目标检测问题,描述了雷达组网分布式检测系统中的并行网络结构,对局部判决异步情况下的分布式检测进行了优化设计,并对各部雷达相同情况下的抗无人机目标检测性能进行了分析.仿真结果表明该方法能够大大提高无人机目标的检测概率.     

导弹仿真中误差组合技术研究

数字仿真在导弹中的作用越来越大.而导弹在使用过程中必然存在有误差,例如制导站测量误差、姿态角装订误差,惯组测量误差(3个加表和3个陀螺)等,综合考虑这些误差,对误差原理进行整理和分析,寻找出同方向一致的规律性,找出组合中构成导引头角度预定最大偏差,减少仿真次数,大大加速导弹的数字仿真过程.     

移动通信信道损耗模型研究及仿真分析

针对导弹控制信道特点研究了信道传输损耗模型,提出利用 Longley-Rice模型建立该类通信信道模型,并推导了Longley-Rice模型的具体仿真算法,最后进行了数值仿真分析,实测数据验证了利用Longley-Rice模型建立该类信道的有效性.     

弹性体导弹鲁棒控制器设计

基于欧拉-自由梁模型理论得出弹性体导弹横向振动模型,用模态分析方法对模型进行求解。结合弹性导弹的刚体运动方程,得到包括横向振动和刚体运动的增广模型,对该模型进行鲁棒控制器设计,仿真结果表明,所设计的鲁棒控制器能够在保证弹体运动姿态控制的同时抑制横向振动。     

战术激光武器反无人机发展现状和关键技术分析

无人机技术的发展和肇事事件的日益增多,对国防和社会安全构成了巨大的威胁,其防控已成为世界性难题。由于常规武器的局限性,难以对其实施有效防御。战术激光武器技术日趋成熟,在反无人机方面具有巨大的优势。文中梳理了战术激光武器反无人机的进展和现状,并对包括高能高功率激光器和光束合成技术的高能激光源、跟瞄发射、高效毁伤三个方面的关键技术进行了分析总结,指出了优缺点,明确了发展方向,为激光防御低慢小目标的发展提供借鉴。     

基于ADRC与QFT技术的滚转导弹复合鲁棒控制

滚转是导弹突破定向能武器攻击的一种有效手段。滚动通道的主要任务是克服外扰的影响，给弹体提供精确的滚转角速度，这里将通过一个自抗扰控制器（ADRC）实现这一目的。针对俯仰一偏航通道，设计了一个基于定量反馈理论（QFT）的控制器，以克服通道间的运动耦合及参数的大范围变化，准确跟踪姿态指令。数字仿真结果表明，这种复合控制器具有很强的鲁棒性及良好的动态性能。     

基于射线跟踪的车联网毫米波信道准平稳区间研究

针对28 GHz车联网中车对基础设施（Vehicle-to-Infrastructure，V2I）毫米波信道，开展了准平稳区间的研究.首先，分析了信道准平稳区间的理论基础和计算方法.其次，利用功率相关（Correlation of Power，CP）算法和谱散度（Spectral Divergence，SD）算法进行准平稳区间的计算.结果表明，CP算法复杂度低且精度较高，更适合用于计算V2I通信场景下的准平稳区间.最后，利用CP算法计算出的准平稳区间作为新的采样间隔，从而减少了射线跟踪仿真器的采样点数.通过原始采样和减少采样点后的信道特性的比较，在合理的门限值下，利用信道准平稳区间的方法加速了射线跟踪仿真器，并且不会造成信道参数的失真.另外，对于信道特性的分析结果也对车联网在毫米波频段的仿真和设计具有重要意义.     

基于捷联导引头去耦问题惯测注入方法研究

半实物仿真作为导弹打靶前的重要验证环节,在导弹研制定型过程中作用日益重要,半实物仿真系统要具备全面考核导弹性能的能力.但随着导弹性能的提升,出现了仿真过程中导弹弹体姿态角变化方位超出现有半实物仿真系统飞行转台的转动范围情况.基于捷联导引头去耦问题,设计了一种惯测注入式仿真方法,解决转台转动范围不满足弹体姿态角变化范围的...     

基于信道接入的通信端到端传输时延分析

文中利用信道接入技术对通信端到端的传输时延进行计算,首先将时延分为传输设备传输时延、数据帧长度时延、线路时延,然后计算通信端到端的传输时延,以获得整个通信信号时序序列的计算方法。利用信道接入技术,采用计算模型,计算时延序列中单组信号的出现概率,在此基础上计算出通信端到端的传输时延。最后开展仿真实验,实验结果表明信道接入能够减少计算误差。