小型无人机自动驾驶仪控制系统的研究

自动驾驶仪是无人机飞行控制系统的核心装置。本文设计的自动驾驶仪采用了两个处理器,且导航控制系统与姿态控制系统控制是分开的。它不仅具有高精度、高效率的性能,同时还具有通用性。文中对所设计的自动驾驶仪的结构和主要部件进行了介绍,同时着重分析了自主飞行模块。最后对飞行姿态进行仿真分析,仿真结果表明该系统满足性能要求。     

基于CAN总线的无人机控制系统协议研究

从无人机的特点和架构出发,在研究比较CAN 2.0B标准、CANaerospace协议和KWP2000协议的基础上,对CAN总线应用协议进行了裁剪,设计了符合无人机控制要求的CAN网络应用层协议和诊断协议,并通过CANoe验证了该协议的可靠性和通信实时性.     

一种自主飞行无人机搜索目标的导航控制策略

对无人机搜索跟踪目标的导航控制策略进行了研究,针对任务设备输出的目标测角误差对目标位置估算精度的影响,进行了理论分析与数值计算;提出了引导飞机飞行的沿预定搜索航线模式,以及沿相对目标侧向偏离减小的水平机动模式自主选择与切换的导航控制策略,并进行了具体算法设计与实际飞行试验验证。试验结果验证了该导航控制策略的有效性,解决了在引导飞机单纯按预定搜索航线飞行时,由于任务设备偏离目标引起的大测角误差所造成对目标位置估算精度降低的问题。     

无人机飞行控制系统优化设计

在小型无人机飞行控制系统经典设计的基础上,结合实际工程需要,应用多目标参数最优化方法对飞行控制系统进行优化设计。实际工程应用表明,优化设计明显改善了小型无人机飞行品质,保证了系统任务的可靠执行。     

美国新型“全球鹰”无人机将首航

美国国家航空航天局的新型“全球鹰”无人机将跨越太平洋,进行它的首次航行。 据报道．新型“全球鹰”无人机的设计飞行高度约达2万米．持续飞行时间超过30小时。该无人机可实现远程遥控．并能进行远距离和超高空飞行、深入飓风和一些危险的风暴中心．为人类提供大量实时的气候数据信息。“全球鹰”无人机的应用被认为开启了美国国家航空航天局地球科学研究的新篇章。     

无人机的飞行控制系统分析

现阶段,我国的科研技术在不断提升与革新,制造业发展迅速,尤其是在军用机械设备领域,更是进行不断的突破与创新.对于无人机而言,若想保证无人机的高质量运行,必须对无人机的飞行控制系统予以全面的控制,为此,本文就无人机的飞行控制系统进行了分析与探究.     

某型无人机舵控系统的设计与仿真

基于某型无人机飞行控制地面仿真验证系统的需要,分析了其舵机控制系统各组成部分的原理,利用Simulink工具箱建立了电传舵控系统的数学模型,对转速控制律和位置控制律进行了设计.对带有转速控制回路和未加转速控制回路的舵机控制系统以及加入扰动后的舵机控制系统分别进行了仿真验证.仿真结果表明：所设计的舵机控制系统动态性能及跟踪性能好,抗干扰能力强,能够满足某型无人机飞行控制的要求及飞行控制地面仿真验证系统的需要,为该系统的研究提供了技术保障.     

基于ADS-B技术无人机实时监视系统的相关研究

随着无人机市场日益拓展,带来经济效益和繁荣的同时,也不能忽视它可能带来的安全问题.任何无人机只要起飞,都面临着如何避免影响正常航空飞行,保证低空安全的难题.尝试将ADS-B新型监视技术应用于无人机监视,理论验证:基于ADS-B技术的无人机监视系统,能够提供安全、可靠、准确、连续的无人机实时监视,更好的保障无人机的飞行安全,实现民航监视信息共享,促进无人机持续健康发展.     

基于邻近行为观测方法的多无人机分布式自适应编队控制

本文研究了基于邻近行为信息状态反馈的多无人机编队队形集结与保持问题.无人机个体根据期望的编队结构以及邻居无人机所在方位角区域的位置、速度和姿态信息进行自主决策,解决了传统分布式编队控制方法中通信拓扑强连通问题和多维度状态信息耦合问题.针对现有分布式编队控制算法中多无人机编队机动灵活性差的问题,以邻近无人机行为信息为观测...     

小型涵道式无人机的研究进展

结合涵道式无人机发展现状阐述涵道式无人机的优点,对无人机飞行机理进行分析,结合动力学分析建立涵道式飞行器的数学模型,设计控制器并进行了飞行试验.结果表明:涵道风扇布局飞行器具有较好的悬停性能,在悬停和小角度机动时,各通道之间的耦合可以忽略不计.     

无人机编队机动飞行时的队形保持反馈控制

为提高编队大机动时的队形保持能力,采用虚拟结构编队方法,基于李雅普诺夫直接法设计独立的非线性队形保持控制器,并在此基础上采用非线性模型预测控制方法设计含队形反馈的编队轨迹跟踪器。通过在代价函数中引入队形误差代价来实现队形反馈控制策略,并采用动态参数实现编队队形保持和沿参考轨迹飞行之间的自适应切换,各无人机通过滚动求解有限时域优化问题得到虚拟结构的控制指令。仿真结果表明,相较于无队形反馈的情况,所设计的含队形反馈轨迹跟踪器能够显著地降低编队大机动时的队形保持误差。     

TECS｜H_∞控制在无人机纵向着舰中的应用研究

针对无人机纵向自动着舰,运用总能量控制（TECS）的思想建立了无人机纵向自动着舰系统,设计了H∞输出反馈控制器。为了实现对移动目标的跟踪,引入了一种新的着舰导引控制算法,通过对所设计的先锋无人机的纵向自动着舰导引系统仿真表明,通过升降舵和油门的协调控制,实现了速度和航迹的解耦控制,且该设计能满足着舰要求,能有效地抑制舰尾流干扰的影响,具有良好的鲁棒性能。     

无人机信息采集系统的端到端吞吐量最大化研究

无人机具有按需快速部署、移动性高、可与地面用户建立起高质量的视距通信链路的优点,能在无线通信和物联网中得到重要的应用。本文研究了一个无人机信息采集系统,在该系统中无人机负责收集多个地面传感器的信息,并将信息回传至信息融合中心。为了最大化信息采集系统的端到端吞吐量,制定了一个联合优化传感器的发射功率、可用带宽的分配、无人机的传输功率和飞行轨迹的优化问题。该优化问题需满足最小信息传输量约束、信息−因果约束、平均和峰值传输功率约束、带宽分配约束和无人机机动性约束,是一个难以直接求解的非凸优化问题。为解决这个问题,本文基于块坐标下降法和连续凸优化方法提出了一个高效的交替优化算法,将问题分解为优化功率带宽和优化无人机飞行轨迹两个子问题,并通过引入松弛变量和一阶泰勒展开的方法将每个子问题变成易于求解的凸优化问题,从而进行交替迭代求解。计算机仿真结果显示所提出的优化算法能够权衡数据收集和数据转发这两段链路,显著提高了系统的端到端吞吐量。同时,通过与另外3种基准方案的性能对比,显示了联合优化功率、带宽和飞行轨迹的必要性。     

模块化全复合材料无人机

澳大利业遥控系统专营企业——银音调电子设备公司计划今年3月试飞其“火烈鸟”Mk1全复合材料无人机（UAV）的预生产型。     

一种小型无人机高度传感器余度设计方法

为提高小型无人机飞行控制系统的可靠性,利用GPS提供的高度信息设计了气压高度传感器的余度备份.运用飞机运动学方程对低频率GPS高度信号进行补偿,提高了信号的实时性与可用性,设计的气压高度传感器故障处置流程将高度信号的切换与模态管理结合起来,减小了高度信号切换产生的不良瞬态.仿真结果表明,飞行控制系统在气压高度传感器出现故障时可及时切换到高度备份传感器并能有效隔离故障源,GPS高度信号经补偿后可满足飞行安全要求,余度设计提高了整个飞行控制系统的可靠性.     

用于桥梁病害检测的无人机地面站设计及实现

无人机地面站作为无人机控制系统中至关重要的一部分,其主要功能为无人机飞行控制以及任务管理.设计专用无人机地面站,提高对于任务的适应度,是推广应用无人机的一大有效举措.本文基于实际需求,设计及实现了用于桥梁病害检测的专用无人机地面站,该地面站具备无人机飞行监控、快捷控制、飞行任务规划、飞行路径以及航迹显示等功能,其基于Visual Studio 2019软件开发,主框架采用C#编写,电子地图采用Google map (Gmap)以及Google Earth二次开发实现,数据协议采用MAVlink协议.通过实机测试,地面站软件各个功能模块工作良好,能够高效地完成既定任务,可以达到设计目标.     

基于强化学习的雷达对抗侦察无人机航线规划

为了提高无人作战效率,将深度强化学习应用于雷达对抗侦察无人机的航线规划中．首先对雷达对抗的侦察行动进行分析,建立无人机飞行航线仿真与分幕评价侦察效果的模型;然后根据训练强化学习智能体的需求,对规划航线过程中所需信息进行了参数化,以雷达对抗侦察行动的特点设计了动作与奖励机制,给出了适用的智能体神经网络结构和训练算法．仿真结果表明,与两种固定航线的规划策略相比,采用本文深度强化学习的航线规划方法,在平均收益上提高了37%,完成既定侦察任务次数提高了超过1.5倍,完成任务平均消耗的航程减少了13%.     

分布式预测的无人机编队控制

针对四旋翼无人机编队形成与保持问题,文中设计了一种分布式预测控制方法,基于状态输入约束下的编队运动模型,将编队的形成与保持过程转化为在线滚动优化问题,设计了分布式交互控制律,给出了编队系统稳定的充分条件,并以文中算法和未引入假设状态轨迹代价函数的控制算法进行了仿真和对比。仿真结果表明：相较于传统算法,文中算法编队在队形保持方面将队形误差收敛速度提高1 s;在轨迹跟踪方面将位置误差收敛速度提高2 s;并且3个方向速度均能在2 s左右达成一致最终收敛至期望速度。证明了文中所设计控制算法的有效性。     

美越来越热衷于使用无人机

据报道．2007年美国国防部无人机在空中飞行的时间超过50万小时。2007年1-10月美国国防部的无人机使用量增加了一倍．这首先是由于无人机在伊拉克的大规模应用。无人机使用量的增加是基于2007年美军数量在伊拉克的扩大。     

LEA-6T在小型无人机质子磁力仪中的应用

研究的目的是将LEA-6T应用在UAVPM系统中,探讨不同速度对偏航距和定位精度(均方差)的影响。简要介绍了UAVPM系统结构,在此基础上详尽围绕I2 C硬件接口,数据提取,坐标转换等方面阐述LEA-6T与UAVPM系统集成。结合小型无人直升机做飞行实验,实验数据证明集成了LEA-6T的UAVPM做航磁磁测时,飞行速度保持在30km/h以内,满足预期偏航距不大于150m,定位精度(均方差)不大于10m的要求。