基于扩张观测器的倾转旋翼无人机非线性滑模姿态控制

倾转旋翼无人机具有垂直起降和长续航的特点,其潜在的应用前景受到了广泛的关注。但倾转旋翼无人机存在强耦合、非线性和扰动不匹配等问题,这给其姿态控制器设计带来了很大的挑战。本文基于改进的自抗扰算法,将扩展状态观测器(ESO)与非线性滑模控制(NSMC)相结合,利用ESO-NSMC(ENC)设计了倾转旋翼无人机姿态控制器,建立了倾转旋翼无人机六自由度非线性数学模型,利用扩张状态观测器对系统的状态和扰动进行估计,设计了非线性滑模控制器以实现有限时间收敛。仿真结果表明,与RSM相比,ENC在悬停、前飞和过渡模式下的平均收敛时间提升率为58.6 %、19.6 %和3.28 %,抗干扰能力分别提升83.5 %、25.6 %和66.4 %,证明该方法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

无人机操作主观心理负荷测评与心率数据比较

为探究在无人机实操试验的心理负荷测量中主观量表与心率测评工具的性能,招募14名从未接触过无人机操作的被试者,在参加飞行操作培训后进行4种不同难度的无人机飞行操作情景试验;使用Polar V800监测被试者试验过程中的心率变化,并在试验结束后采用NASA-TLX,MCH,SWAT 3种主观量表进行评分,以比较飞行难度间各...     

基于排队论的反无人机集群武器部署优化方法

目的 对多层防线中反无人机集群武器进行部署,得到同时满足来袭无人机集群指定突防概率条件下防空武器总数量最小化和拦截成本最低化的部署优化方法。方法 立足我国当前军事形势,采用效能分析中常用的排队论模型,将来袭无人机集群中的每个作战单元视为泊松流,对多层防线层层建模。将防空武器总数量和防御成本作为优化目标,提出了最小防空武器总数量的“理想区”模型和最低防御成本的“最优解”。结果 根据模型求解得到了无人机集群通过各层防线时的未被射击概率、最终突防概率和突防后密度,得到了满足指定突防概率为0.1的条件下,防空武器总数量最小和防御成本最低的组合。结论 在本文案例中,随着中程、近程防空武器数量的增加,无人机集群突防概率呈现出“前快后慢”的变化趋势,当远程、中程和近程防空武器数量分别为1、5、3套时,防空武器总数量最小,对单个来袭目标防御成本达到最低,为89.2万元,并且满足不大于0.1的来袭无人机集群突防概率要求。     

基于无人机垂直观测塔克拉玛干沙漠一次沙尘污染过程研究

利用多旋翼无人机于2021年7月30—31日对塔克拉玛干沙漠的塔中（飞行高度0~2000 m）、民丰地区（飞行高度0~1000 m）不同粒径 颗粒物浓度、气温、相对湿度和风速进行垂直观测,结合多地面站点、再分析资料、后向轨迹模型和卫星遥感数据,对沙尘污染过程中的影响 因素、颗粒物垂直分布特征及污染成因进行了分析.结果表明：①近地面低气温、高相对湿度、高风速的气象条件有利于沙尘污染事件的发生,通过无人机探测数据发现高相对湿度有利于颗粒物吸湿增长,气温和风速的上升能够加强大气对流运动,有利于污染物的输送.②在沙尘污染期间,塔中地区PM₁、PM_2.5和PM₁₀的浓度分别为0.8~45.7、1.0~267.0和1.0~588.7 μg·m^-3;民丰地区PM₁、PM_2.5和PM₁₀的浓度分别为21.5~126.9、39.6~263.6和48.5~520.6 μg·m^-3.③在沙尘污染期间,塔克拉玛干沙漠腹地颗粒物组成以粗颗粒物为主,南缘则以细颗粒物为主.民丰地区PM₁/PM_2.5比值（0.48~0.55）和PM_2.5/PM₁₀比值（0.55~0.83）在同时刻均高于塔中地区（PM₁/PM_2.5为0.18~0.33, PM_2.5/PM₁₀为0.33~0.51）.④天气形势和后向轨迹表明,此次污染主要由西风环流导致,气团分别从北面翻越天山和东面绕道进入塔克拉玛干沙漠,携带了塔克拉玛干沙漠东部地区沙尘颗粒和新疆北部人为污染物.⑤CALIPSO卫星数据表明,此次污染中气溶胶存在于海拔1~8 km之间,主要集中在低层（消光系数在 海拔1.0~2.2 km左右最大）.气溶胶类型为沙尘气溶胶、污染沙尘气溶胶和烟雾气溶胶,其中,沙尘气溶胶占主要部分.     

无人机在海上救生中的作用

正信息技术、通信技术、控制技术的快速发展,极大地推动了无人机系统的进步,促进了其在军用、民用领域的应用,特别是在军事领域的应用取得了显著效果。无人机携带的高清晰、低照度电视、热成像仪或者合成孔径雷达可以在5 000米以上高空不受海洋气流和云层干扰,长时间(大于24小时)对任务海区进行高效和不间断地观察、监视、搜索。因此,无人机在海上搜索的作用极大。     

某无人机回收系统故障改进设计

目的解决无人机回收过程中,点火具工作失效,导致无人机坠毁的问题。方法对点火具工艺进行改进,点火具收口至管壳口部与定位环完全接触,在绸垫与管壳的接缝处用硝化棉胶液粘接。结果地面试验验证和空中飞行验证表明,改进措施有效,更改后的点火具工作稳定可靠。结论更改工艺后的点火具工作稳定,满足无人机回收系统使用要求,相比原状态提高了回收系统工作可靠性。     

浅谈无人机遥感在水土保持领域的应用

随着我国经济和科技实力的不断发展,同时也带来了严重的环境污染和水土流失问题。近些年我国的水土流失问题已越来越严重,依旧采用传统的水土流失调查方法已经不能适应行业发展对调查精度和实时性的要求,所以无人机遥感技术应运而生。本文主要是对无人机遥感技术进行简单的阐述,并对当前无人机遥感技术在水土保持中的作用进行分析,从多个方面进行探讨研究,为无人机遥感技术在水土保持的应用提供自己些许意见和建议,旨在提高水土保持数据采集的效率和准确率。     

湿地水动力研究中无人机遥感技术的应用进展、机遇与挑战

水动力过程对湿地生态系统结构和功能具有重要调控作用,准确、高效地获取湿地水动力参数对于湿地研究和保护修复具有重要意义。无人机遥感技术具有操作简便、机动性强、成像高度低、受天气环境影响小的特点,近年来被广泛应用于非接触地进行湿地水动力监测。梳理了无人机在水位、水下地形（水深）和流速（流量）3种主要水动力参数监测中的应用现状,总结了当前方法的不足和发展前景,以期为未来水动力监测及其在湿地管理中的应用提供参考。针对当前存在问题,提出了面对复杂湿地环境和监测需求的高标准化、自动化监测是未来无人机水动力遥感监测的重点发展方向。如何应对未来智能化、信息化湿地保护与管理需求,提高无人机监测效率、数据传输效率,促进无人机与其他多平台监测数据融合技术的发展,推动数字孪生湿地建设应被重点关注。     

无人机在应急通信中的应用前景

2022年1月21日,河南郑州“7·20”特大暴雨灾害调查报告公布。经国务院调查组调查认定,这是一场因极端暴雨导致严重城市内涝、河流洪水、山洪滑坡等多灾并发,造成重大人员伤亡和财产损失的特别重大自然灾害。在抗击这场特大暴雨灾害中,“翼龙”应急救灾型无人机连续两天在当地架起“高空基站”,完成了应急通信保障任务。