基于短距离无线通信技术的无人机搜索系统设计

本课题探究了现有的这个无人驾驶飞行器搜索技术正在面对的问题,对于这个搜索的技术有了一个分析和细致的对比;后面再对这个面临的一个问题引出了这个基于短距离无线通信技术的无人驾驶飞行器(无人机)搜索系统的这样一个概念,探究了现有的这个搜索技术以及这个系统的优点和缺点,还有关键技术点以及能够适用的一个领域。本课题还详细分析这个无人驾驶飞行器(无人机)搜索系统的一个设计要求,通过选择射频以及天线类型还有这个低功耗设计等等。搜索系统建立的短距离无线通信的这个协议,为我们野外晕倒特殊情况的人员,能够较快找到地理位置信息以及能够给救援提供了可能性。     

基于无人机辅助的无线通信系统关键技术研究

无人机空中平台的广泛应用,为传统陆地蜂窝无线通信系统带来了新的挑战和发展机遇,文章着重研究了基于无人机辅助的无线通信系统传输方案及关键问题。首先,介绍了无人机辅助无线通信的相关技术背景,在此基础上,分析了无人机辅助无线通信技术的研究现状,并讨论了无人机部署及参量设计、能源有限条件下的资源分配、空地一体化异构网络干扰管理等关键技术问题。最后,对无人机辅助的无线通信系统传输方案进行展望。     

无人机搜索救援系统中机载探测器设计

针对现有的搜索救援系统存在的搜救效率低下和容易发生二次灾害等不足,研究了一种以无线通信技术为核心的无人机搜索救援系统,主要讨论了机载探测器的设计。系统以MSP430微处理器为控制单元,机载探测器通过无线收发模块RFC33A与救援信标机通信,激活信标机并接收信标机获取的遇险人员地理位置信息,通过数传电台XTend将信息实时地传回地面站以及接收地面站的控制指令。实验测试表明,机载探测器对信标机的有效探测距离达到2 km,与地面站的通信距离大约为10 km,工作时间超过3 h,实现了搜索的目的。     

基于多蚁群系统的多无人机反侦察航迹规划

无人机侦察具有机动性强、定位精度高等优势,可有效弥补航天侦察过境时间受限和技术侦察难以定位电磁静默目标的不足。搭载机载雷达侦察系统的多架无人机协同对热点区域搜索,“以空侦海”可大幅提升联合作战行动中对海搜索侦察能力。因此,无人机协同海域态势感知路径规划问题研究具有重大意义。提出了基于Markov Mento-Carlo仿真+多类型蚁群系统算法的多无人机协同搜索方法,并根据概率热图提供的先验概率以及机动策略,提出了基于贝叶斯的概率图更新策略。     

多特征融合的无人机控制系统设计与实现

针对无人机多维度飞行控制的应用需求,设计了一种融合多类别脑-机接口特征、面部表情特征以及头部动作特征的无人机控制系统。在该系统中,同步采集用户的脑电信号、面部表情相关信号以及头部动作信号并送入地面站,经系统软件处理后识别出用户的控制意图,进而将其映射为无人机的飞行控制指令并通过无线通信发送给无人机。相比于传统的基于单一特征模式的脑-机接口控制系统,该系统实现了脑电、面部表情以及头部动作对无人机的联合控制,具有更多的指令数目以及更高的识别准确率。经过试验验证表明,该系统应用于无人机控制的可行性,可为未来无人机在军民领域的应用提供一种全新的技术支持。     

无人机侦察航迹规划研究

侦察打击一体化无人机是否可以精确地打击目标很大程度上取决于之前的侦察,因此侦察航迹规划系统对于这类无人机来说就显得尤为关键。首先对无人机侦察打击一体化系统进行设计,接着对搜索区域、机载侦察设备的探测区域和动作库进行建模,并根据性能指标进行决策,最后通过仿真验证。结果表明该系统能够根据当前的各种态势自主决策,生成的航迹完全可以满足无人机自主侦察的要求,使在该区域内搜索的无人机发现目标的概率最大。     

改进粒子群算法的多无人机航迹优化

针对多无人机协同搜索多运动目标航迹优化问题,建立基于搜索概率图的信息环境模型,提出了一种基于人工势场与自适应参数调整粒子群优化的搜索算法(APF-APSO算法),用于不确定环境中的动态目标搜索。利用人工势场中无人机与山体之间、无人机之间的虚拟排斥力进行有效避障,以及无人机与目标之间的虚拟吸引力加快目标搜索;通过非线性的指数函数参数调整法对粒子群参数进行调整,并根据无人机搜索过程中得到的栅格单元信息确定度和目标存在概率对搜索概率图进行实时更新,来引导无人机对目标进行搜索。仿真结果表明,与其他算法相比,所提算法在搜索目标方面具有很大的优势,缩短了路径长度;避免了陷入局部最优解,具有较好的收敛性;能够有效地实现多无人机之间的协同搜索,提高了搜索效率。     

无人机光电侦察、监视技术研究

无人机是获取战场情报、进行监视和侦察活动的最佳平台,已成为未来战争中的重要武器,而其情报、监视和侦察能力的提升更依赖于无人机光电系统技术的发展.从无人机的侦察、监视任务出发,详细介绍了无人机上的各种光电侦察,监视设备,并分析了各种光电设备的优缺点和应用现状;系统研究了无人机光电系统的侦察、监视技术,并对无人机光电系统的搜索、跟踪等关键技术进行了详细研究;最后对无人机光电系统的发展趋势加以预测和展望.     

攻击型无人机巡弋搜索航路优化设计与仿真

为改进攻击型无人机待机段的飞行搜索性能,应用以最大值原理为基础的最优搜索理论对无人机待机搜索路线进行研究,得出光栅式、螺旋式和扫雪式3种搜索路线,并通过计算机仿真与传统的8字式搜索方式进行了比较。仿真结果表明,优化设计结果是合理的,证实了其有效性和可行性。     

无人机高可靠多模无线通信的设计与评价

高清图传与远程控制是无人机的典型应用,催生了大量新场景。提出了一种公网私网融合的无人机多模无线通信方法和图像传输策略,通过构建公网私网在内的至少2条无线通信链路,获取其信道参数后对图像数据进行编码,并通过2条链路发送编码后的图像数据。实验结果表明该方法可有效提高数据传输的可靠性和效率。     

无人机测控系统中干扰感知与频谱资源管理技术

为了提高无人机测控系统在复杂电磁环境下的适应性、安全性和可靠性,解决多站多机同空域工作时面临的动态频谱资源管理问题,提出了一种基于干扰感知和频谱资源管理技术的无人机测控系统。该系统将通信侦察技术与认知无线电频谱感知技术相结合,为上/下行链路提供全频带干扰识别以及动态频谱资源管理。搭建了干扰感知和频谱资源管理系统无线测试平台,测试结果表明,当上/下行链路存在干扰信号且链路质量较差时,系统能自适应调整链路的频谱资源,可有效避开干扰信号对系统的影响,提升了无人机测控系统的生存能力和使用效能。     

基于无线通信的远程称重监控系统设计

为了实现对远端现场设备的自动监控,将自动称重控制技术和无线通信技术融合,给出了一种基于嵌入式平台和无线通信模块的设计方案。该方案采用C8051F060单片机和无线射频收发芯片CC1101为主要器件组成无线监控系统,该系统由信号采集模块、无线传输模块、上位机监控管理等三部分组成。通过无线通信的方式对远程称量设备进行监测和控制,为无线远程自动称量和管理提供了新的途径。     

基于联合波束赋形的无人机辅助通信网络上行传输技术

无人机辅助通信网络可以对现有无线通信网络进行补充,改善通信系统性能以及覆盖服务范围,但无人机辅助通信过程中上行传输通信速率的提高仍面临着巨大的挑战.针对如何提高无人机辅助通信网络的上行传输通信速率问题,该文提出了一种基于联合波束赋形的无人机辅助通信网络上行传输技术.首先,对用户节点接收信号强度值进行伯努利粒子滤波,结合...     

基于四旋翼无人机的人员体征监测系统

研究了一种全新的生命体征监测系统,为野外活动人员提供快速的救援保障。系统整合四旋翼无人机、摄像头、无线基站、测控站、监控终端和生命体征检测设备,在四旋翼无人机上安装无线基站,实现无线监测所有队员的生命体征信息和现场情况。基站安装在无人机上,不受地形的影响,解决了传统地面安装基站的局限性,并提高了无线信号的覆盖范围。     

基于北斗/惯导与多传感融合的无人机参数矫正方法研究

针对无人机飞行过程中姿态、定位以及高度参数不精确的问题,提出基于北斗/惯导与多传感器融合的无人机参数矫正方法,介绍了在北斗/惯导组合系统中融合气压传感器与速度传感器的采集参数,结合卡尔曼滤波器算法推算最优定位值。由速度传感器提供具体参数给惯导系统,并利用加速度与航偏角之间的关系预测无人机轨迹,结合北斗系统当前定位参数推算出最优值,将运算得到的无人机参数通过无线通讯的方式发送到终端进行存储显示。结果表明:采用多传感融合方式矫正的方法有效提高飞行轨迹与姿态的监测精度,定位精度达到3m,为操控无人机提供了有力的理论依据。     

Marine Mobile Wireless Channel Modeling Based on Improved Spatial Partitioning Ray Tracing

In 5G era,it is expected to achieve wireless network coverage including offshore areas.Modeling of marine wireless channels is the basis of constructing a marine communication system.In this paper,a communication scene between an unmanned aerial vehicle(UAV)and a boat is simulated to study the marine wireless channel.Firstly,an improved spatial partitioning ray tracing algorithm is proposed to track the propagation path of electromagnetic waves at sea surface.Secondly,a mobile channel is simulated and modeled based on the track results.Finally,a loss measurement is carried out in the coastal waters based on the simple wireless channel loss measuring platform,and a path loss propagation model is built.Then we compare the actual measurement data with the simulation results and find that the two are have good consistency,which further verifies the reliability of the simulation.     

无线传感器网络操作系统TinyOS2.x通信机制分析

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,其诸多优点引起社会各界的广泛关注,具有非常广阔的发展前景.TinyOS是针对无线传感器网络的特点设计的一种嵌入式操作系统.文中简要介绍了TinyOS2.x主动消息通信机制,并且分析了基于无线通信硬件平台上收发芯片CC2420的主动消息通信模式,为更好地了解TinyOS操作系统提供了参考和依据.     

无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统

针对战场环境下复杂传播环境及敌方干扰对无人机通信系统性能的影响,提出了综合信道衰落和干扰共同作用下的无人机通信信道理论模型。在此基础上,基于微波暗室设计实现了无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统。该系统利用硬件现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实时模拟无人机通信信道和干扰信号,利用微波暗室模拟外场的无线传播环境,并通过天线位置和角度调节装置模拟发射机、干扰机和接收机之间的空间位置特性。实测结果表明,该半实物仿真系统能够真实复现无人机通信干扰电磁环境,可用于无人机数据链抗干扰性能的测试和评估。     

应用无人机实现地面无线传感器网络通信中继的探讨

提出了应用无人机实现地面无线传感器网络远程通信中继的方案,对方案的可行性进行了分析,通过与卫星中继、有人机中继的比较具体论述了无人机通信中继的必要性和优越性。分析了系统的总体结构和作战信息链路,对整个系统的关键技术即数据融合技术和数据链技术进行了探讨,并针对战场应用提出了相关的设想,为应用无人机进行战场通信中继的预先研究奠定了基础。     

无人机通信网络的研究

在现代局部战争中,可采用高空长航时无人机作为通信中继平台,实现地面站与各无人机之间的通信(测控信息和任务信息传输)。本文给出了无人机系统(UAVS)通信网仿真系统的组成,设计了通信协议模块的分层呼叫协议与路由选择协议,该软件已用于UAVS通信网仿真系统。