基于CPS架构的旋翼无人机组合定位建模研究

针对在特殊地区连续导航和组合导航冗余技术的问题,提出基于信息物理融合系统架构的BDS/GPS/SINS组合导航的旋翼无人机定位方案。以六旋翼为运载体,采用超紧组合导航结构和联邦式滤波结构建立模型,通过Simulink虚拟定位仿真,得到较为精确的位置信息。进一步搭建旋翼无人机物理融合定位系统实验平台,该平台的BDS/GPS接收机接收由NSS8000多星群模拟器提供的虚拟卫星导航电文信号,方便用户对CPS虚拟和现实环境的人机交互界面进行操作。通过定位信息融合进行基于BDS/GPS/SINS超紧组合导航的室内飞行实验,失星下定位精度都能达到2.0?m±0.5?m。仿真和实验结果表明,该定位系统具有信息物理融合的鲁棒性和安全可靠性。     

直升机复合材料动部件可靠性分析

对直升机复合材料动部件的疲劳强度可靠性进行分析，先讨论直升要复合材料动部件的损伤及失效形式，并给出其失效树；然后，依失效树建立复合材料结构的安全寿命，安全寿命绫损伤容主可修复结构可靠性分析模型。     

超小型旋翼机平面转弯运动的神经网络补偿建模

采用神经网络补偿机理模型法进行超小型旋翼机系统的平面转弯运动建模。首先建立系统的非线性参数化模型，通过把非线性模型在平衡点线性化，得到描述系统平面转弯运动的线性机理模型；然后针对转弯运动，采用对角回归网络来补偿机理模型与非线性模型之间的误差，从而获得超小型旋翼机系统的平面转弯运动的混合模型。仿真结果表明，该混合模型比单纯机理模型有更高的精度，且所获得的补偿神经网络具有很强的泛化能力。     

Design and analysis trends of helicopter rotor systems

To overcome many of the problems associated with conventional articulated rotor systems, new rotor systems are being contemplated. In this paper, the state-of-art technology of advanced rotor systems is assessed. Advanced rotors include hingeless, bearingless, composite, circulation control, tilt and advanced geometry rotors. The paper reviews mathematical modelling, analysis methods, past and recent developments, potential limitations and future research needs in each system. Also, the potential of incorporation of structural optimization methodology and smart structures technology in rotors to improve the efficiency and capabilities of rotorcraft is discussed.     

基于CVD和Radon变换的旋翼无人机识别

在无人机的检测与识别过程中特征提取尤为重要。针对在低信噪比下由于提取特征困难且鲁棒性较差导致的识别效果不理想的问题,提出了一种基于改进的CVD（Cadence-Velocity Diagram）和Radon变换的特征提取方法应用于识别旋翼无人机。该方法通过提取目标的频率信息、峰值信息和边缘信息作为特征,运用K近邻分类器进行分类识别。仿真结果显示,在信噪比为-15 dB的条件下能够达到96.67%的识别精度。所提方法在低信噪比下识别效果明显优于SVM和朴素贝叶斯等算法。     

无人直升机频域辨识模型参数摄动分析

提出了一种基于飞行器频域辨识模型的模型参数摄动分析方法。该方法通过将克莱姆-拉奥定理与频域辨识方法相结合对辨识模型参数的摄动范围估计算法进行了分析及证明。同时运用摄动范围计算过程中的相关指标对模型结构进行了优化,解决了飞行器模型辨识过程中模型阶次较难确定的问题。通过对辨识模型的摄动分析及模型结构优化使得模型能更准确地对系统进行描述。根据一种小型无人直升机悬停状态下的偏航通道飞行实验数据,利用该方法对其频域辨识模型参数摄动进行了分析并对其模型结构进行了优化,理论分析结果与统计结果的比较表明理论与实验方法效果一致,模型时域预测输出与实际输出的比较验证了摄动分析方法的可行性及有效性。     

旋翼无人机倾斜航空测量在矿山测量中的应用

旋翼无人机倾斜航空测量在矿山测量中具有明显的优势,具有成本低、效率高、精度高和出图快的特点.本文应用旋翼无人机倾斜航空摄影测量技术对安徽省某露天矿山进行了1:2000大比例尺地形图测量,分析了其在矿山测量中的应用效果.结果显示,应用旋翼无人机倾斜航空测量技术,误差符合1/2000矿山大比例尺地形图测量的精度需求,能够满...     

四旋翼微型飞行器控制系统设计

四旋翼微型飞行器是一种以4个电机作为动力装置,通过调节电机转速来控制飞行的欠驱动系统;为了实现四旋翼微型飞行器的自主飞行控制,对飞行控制系统进行了初步设计,并且以C8051F020单片机为计算控制单元,给出了飞行控制系统的硬件设计,研究了设计中的关键技术;由于采用贴片封装和低功耗的元器件,使飞行器具有重量轻、体积小、功耗低的优点;经过多次室内试验,该硬件设计性能可靠,能满足飞行器起飞、悬停、降落等飞行模态的控制要求。     

一种新型矢量推力自转旋翼机的设计与建模

针对传统自转旋翼机巡航速度较低、机动性差的问题,设计一种新型矢量推力自转旋翼机.介绍新型矢量推力自转旋翼机的主要结构,对自转旋翼桨盘、矢量推力装置的原理进行了阐述和建模,并得出该机型的运动学和动力学模型.参考混合控制思路,提出一种双回路混合控制方法,并进行数值仿真.仿真结果表明:该类机型具有较好的飞行稳定性、响应速度和性能,且具有一定的鲁棒性.     

无人旋翼机转弯飞行导航控制研究

研究某自转旋翼机转弯飞行控制策略。分析了自转旋翼机不同于直升机的操纵特性及其在转弯过程中纵横向耦合关系;将无人旋翼机定高度盘旋导航分为高度导航和平面导航两部分,在高度导航部分,分析了发动机推力与旋翼拉力之间的关系,设计了高度控制回路;在平面导航部分,详细阐述了该无人旋翼机在圆弧航迹各航点的飞行特征,给出了速度控制策略,并针对该无人旋翼机受扰动偏离航迹问题,设计了侧偏修正方案;最后,在姿态稳定控制回路的基础上将高度与速度控制回路进行整合,然后详细阐述了盘旋飞行导航策略。通过半物理仿真试验,验证了导航思想的可行性和控制策略的有效性。