一种小型固定翼无人机弹射系统的设计

为了解决小型固定翼无人机在复杂地面状况或快艇上等无法完成滑跑起飞动作场景的快速起飞的问题,文中使用SoildWorks三维建模、MATLAB数学矩阵等软件,设计出一种小型固定翼弹射系统,以实现小型固定翼无人机在上述场景的快速起飞.首先根据小型固定翼无人机的最小起飞速度和质量计算出弹射起飞所需要的能量,再由这种无人机所能...     

无人机气液压弹射系统建模与弹射过程仿真分析

无人机气液压弹射系统分为液压缸驱动式和液压马达驱动式两种,采用液压马达驱动的无人机气液压弹射系统在国内研究较少。以蓄能器组作为弹射过程中的主动力源,以液压马达作为驱动元件,分析了液压马达式驱动气液压弹射系统的工作原理,运用AMESim软件对弹射系统进行建模与仿真,在不同条件下得到了无人机的速度-位移曲线。对各参数权重进行分析,分析结果表明蓄能器组充气压力、无人机与载物车综合质量以及液压马达排量是影响起飞速度的关键参数,为无人机气液压弹射系统的设计与调试提供了参考。     

基于气动肌腱驱动的拮抗式仿生关节设计与控制

关节是仿生机器人机械系统的基本组成元素。在面向环境交互的仿生机器人系统中,关节的质量、体积以及功/重比直接影响系统的工作性能。与传统的电气、液压驱动方式相比,采用气动肌腱的驱动方式具有质量小、体积小和高功/重比等优势,具有广阔的应用前景。从功能仿生角度出发,在分析人体肘关节骨骼结构特点和肌肉发力方式的基础上,设计一种基于气动肌腱驱动的拮抗式仿生关节。建立单根肌腱的数学模型,通过搭建气动肌腱工作特性试验平台对肌腱进行性能测试,采用最小二乘法对模型参数进行辨识。针对拮抗式仿生关节的构型进行运动学和动力学分析,提出基于肌腱模型的偏置输入气压控制方法,设计基于关节估计阻尼的扰动观测器对名义模型进行补偿,通过数值仿真对控制方法进行有效性验证。建立仿生关节运动控制试验系统,通过单关节轨迹跟踪试验验证了肌腱理论模型的正确性及控制策略的有效性。     

基于AMESIM的无人机起飞弹射液压系统的建模与仿真

无人机起飞弹射液压系统要求高压、高速、反应时间快,国内进行的相关研究比较少。本文分析了无人机起飞弹射液压系统的工作原理,对插装阀的结构进行了描述,运用AMESIM软件对液压系统进行建模与仿真。仿真结果表明该系统性能良好,能够在短时间内将无人机加速到规定的速度值,同时,该仿真结果也为液压系统的调试提供了参考依据。     

无人机液压弹射系统动态复合控制试验研究

无人机液压弹射系统是飞机弹射起飞非常重要的机电液综合装置,针对变工况状态下无人机液压弹射系统的动态稳定性问题,在无人机液压弹射系统结构的基础上,对系统关键液压部件建立数学模型,分析了主要的系统参数对弹射性能的影响,采用参数辨识和模型预测算法相结合的复合控制方法进行运动优化控制,在已构建的无人机液压弹射系统性能实验平台中验证了不同工况下的运动性能,试验结果表明该动态复合控制方法能够高效地提升液压弹射系统的运动性能,确保整个系统稳定运行。     

无人机起飞弹射液压系统的设计与研究

无人机液压弹射起飞方式是近年来国际上出现的一种先进的无人机发射方式,国内对此进行的研究比较少。该文详细地阐述了无人机起飞弹射液压系统的设计思路,液压系统中添加了缓冲吸能装置,液压系统中的逻辑阀可以实现精确的顺序控制,对液压系统进行了优化设计。该文的研究成果已成功应用于实际生产,同时也为其他的高速弹射系统提供了良好的设计思路。     

无人机液压弹射系统弹射性能的仿真研究

以无人机液压弹射系统弹射过程为研究对象,基于功率键合图法建立了系统的数学模型,运用MATLAB软件对其进行仿真。在仿真过程中,通过改变系统的不同参数,得到了这些参数对系统弹射性能的影响规律,合理地匹配这些参数,可使同一系统弹射多种型号的无人机,提高了效率,节约了资源,同时为液压弹射系统的研发与优化提供了理论依据。     

舰载无人机弹射杆操纵系统设计与仿真

弹射杆操纵系统是弹射型舰载机的关键系统,影响飞机起飞成功。以固定翼无人机为研究对象,设计了一套液压收放弹射杆系统,介绍了弹射杆操纵系统的组成、功能及工作原理,系统结构简单。在AMESim平台上建立液压源及弹射杆收放系统仿真模型,模拟了无人机机上往复车对弹射杆施加的载荷,对系统功能和性能进行了仿真,分析了泄漏对弹射杆收放性能的影响,通过仿真验证弹射杆收放过程的平稳性及快速性,系统设计合理有效,满足设计要求。     

无人机气压弹射起飞动力学仿真分析

基于气压弹射装置的工作原理,建立弹射过程的动力学模型,针对影响弹射起飞的4个关键参数(充气压力、发射角、储气瓶容积和活塞直径)进行了数值仿真计算和分析,分析结果表明,给定无人机和滑车质量时,充气压力和气缸活塞直径对发射加速过程影响显著,发射角和储气瓶容积的改变对发射初始过程影响极小。最终将仿真结果和试验数据进行比对,验证了动力学模型的正确性,对气压弹射装置的研制设计具有重要的参考价值和工程意义。     

分瓣式气动弹射灭火弹发射强度分析与试验

根据实际参数计算灭火弹的受力情况,采用有限元分析软件对弹体的发射强度进行分析.结果 表明:灭火弹最大应力位置位于弹头与分瓣弹身的边缘处,最大等效应力小于105 MPa;灭火弹最大塑性变形为0.010715 mm,总变形为0.9659 mm,均能够满足发射强度要求.进行发射试验结果表明:灭火弹工作正常,出膛后灭火弹未发生...     

某无人机火箭助推发射段动态分析与仿真

为检验某无人机火箭助推发射装置的性能,建立无人机发射系统的三维实体模型及有限元模型,并基于显式动力学方法对无人机有限元模型进行动力学仿真。由仿真结果可知,能量平衡关系得到了满足,无人机运动特性均满足设计要求,为无人机的发射提供了一定的参考。     

无人机深度学习去雾算法

为解决无人机实际飞行过程中受到雾霾的影响,使获取的图像明显降质问题,提出了一种深度学习神经网络模型DLDN,利用神经网络模型实现无人机深度学习去雾算法。首先结合暗通道先验进行去雾网络模型设计,在保证去雾精度和效果下对网络结构进行优化;然后对含雾图像间隔多尺度卷积特征提取,采取最大池化层的方式对特征降维;最后通过修正线性单元和全连接对进行处理,得到回归结果。实验结果表明,该算法与原图相似度最高、鲁棒性较好且去雾效果明显,满足实际工程实时性要求。     

无人机光电侦测平台目标定位误差分析

针对无人机光电侦测平台在目标定位过程中测量误差因素繁多、分析困难等问题,提出了一种基于多因素分析的误差建模与分析方法.在系统总体结构的基础上,根据目标从空间直角坐标系到光电传感器坐标系的映射关系,建立目标定位模型,以载机位置、姿态误差以及光电侦测平台转角、测距误差等9项因数为变量,推导出目标定位误差计算公式.采用飞行实验数据验证了该误差计算方法的有效性,并通过仿真实验分析了载机位置、姿态角误差、光电传感器方位角、高低角误差以及激光测距误差对目标定位精度的影响,同时指出实际应用中无人机测量点位置与目标定位精度的关系,载机高度越低、视轴指向角越大,目标定位精度越高.     

某高空高速无人机载电子设备热设计试验研究

文中研究了某高空高速无人机载电子设备的热设计问题。针对某高空高速无人机上冷却资源稀缺的特点,提出了结构热惯性和液氮冷却相结合的冷却方式,并设计了2种冷却单元的结构形式。通过实验研究,得到了不同供液工况下的电子设备温度分布,并分析了液氮消耗量对单元温度分布的影响。结果表明：在极少的载机冷却资源条件下,该热设计方式仍可以保障电子设备工作在允许的温度范围内。该设计方式可以供类似热设计参考。     

On decentralized adaptive full-order sliding mode control of multiple UAVs

In this study, a novel decentralized adaptive full-order sliding mode control framework is proposed for the robust synchronized formation motion of multiple unmanned aerial vehicles (UAVs) subject to system uncertainty. First, a full-order sliding mode surface in a decentralized manner is designed to incorporate both the individual position tracking error and the synchronized formation error while the UAV group is engaged in building a certain desired geometric pattern in three dimensional space. Second, a decentralized virtual plant controller is constructed which allows the embedded low-pass filter to attain the chattering free property of the sliding mode controller. In addition, robust adaptive technique is integrated in the decentralized chattering free sliding control design in order to handle unknown bounded uncertainties, without requirements for assuming a priori knowledge of bounds on the system uncertainties as stated in conventional chattering free control methods. Subsequently, system robustness as well as stability of the decentralized full-order sliding mode control of multiple UAVs is synthesized. Numerical simulation results illustrate the effectiveness of the proposed control framework to achieve robust 3D formation flight of the multi-UAV system.     

基于Simscape的四旋翼无人机建模与仿真

为了加速并简化四旋翼无人机的设计以及进行相关控制算法的实验仿真和验证,针对四旋翼飞行器的机械结构和飞行原理分析了其系统动力学模型,利用牛顿-欧拉方法推导得到机体非线性动力学方程。为了提高四轴飞行器的建模精度和系统完整性,联合计算机辅助设计(CAD)软件和Matlab/Simscape工具箱进行物理系统建模。利用CAD软件搭建的四旋翼三维实体模型导入到Simscape仿真平台构建四旋翼的机体以及动力系统模型,并在此基础上将Simulink设计的控制算法添加到仿真平台,方便进行实验验证和参数整定。仿真结果表明,所设计的飞行器能够较好地实现悬停和轨迹跟踪,满足系统的控制性能要求。     

变姿飞行机器人及其关键技术

变姿飞行机器人是一种具有垂直起降功能的无人机,并且能够像固定翼飞机那样水平前飞.文中介绍了基于涵道风扇技术变姿飞行机器人的发展现状及趋势,还分析了变姿飞行机器人变姿的方式及关键技术.     

基于Faster R-CNN的无人机航拍图像小目标检测

为了解决复杂图像背景下无人机航拍图像小目标检测问题,提出了一种基于Faster R-CNN的多尺度小目标检测方法。以高压塔上的鸟巢为检测对象,首先通过改进卷积神经网络ResNet101对目标进行特征提取,然后采用多尺度滑动窗口方式在不同分辨率卷积特征图上获取目标初始建议区域,最后在选取的分辨率较高的卷积特征图上增加一个反卷积操作进一步对特征图的分辨率进行提升,并作为建议窗口的特征映射层传入目标检测子网络中。通过对无人机实际航拍图像中鸟巢的检测结果表明,所提出的算法可以实现对航拍图像中小目标的精确检测。     

基于DSP平台的微型UAV视觉系统

视觉系统是微型无人自主飞行器(UAV)的重要组成部分.一个完善的视觉系统可以完成航空拍摄、目标识别、视觉导航等多项任务.针对微型UAV固有的特点,选择DSP作为硬件处理平台,以随机Hough变换作为图像识别算法,详细介绍了如何构建一个微型UAV视觉系统.以RAPTOR 60级V2型直升机作为飞行平台,对该视觉系统的实用性进行了验证.