消费级多旋翼无人机1∶500大比例尺测图的应用

消费级多旋翼无人机技术不断成熟,使其用于摄影测量成为现实。利用消费级四旋翼无人机搭载普通相机,开展1∶500大比例尺测图任务,针对消费级无人机和非量测相机的影像采集特点,制定项目实施方案并开展数据生产,实验结果表明：利用消费级无人机进行大比例尺测图的方案可行,测图精度满足规范要求;利用采集影像生成的测区实景三维模型辅助内业成图,能够大幅减少外业调绘工作量。研究表明该方案提高了大比例尺测图的工作效率,减少了项目的总体成本,有很好的经济效益和应用前景。     

消费级多旋翼无人机1∶500大比例尺测图的应用

消费级多旋翼无人机技术不断成熟，使其用于摄影测量成为现实。利用消费级四旋翼无人机搭载普通相机，开展1∶500大比例尺测图任务，针对消费级无人机和非量测相机的影像采集特点，制定项目实施方案并开展数据生产，实验结果表明：利用消费级无人机进行大比例尺测图的方案可行，测图精度满足规范要求；利用采集影像生成的测区实景三维模型辅助内业成图，能够大幅减少外业调绘工作量。研究表明该方案提高了大比例尺测图的工作效率，减少了项目的总体成本，有很好的经济效益和应用前景。     

探析多旋翼无人机战场应用前景

在信息化作战需求分析的基础上,剖析了固定翼无人机的使用限制,阐述了多旋翼无人机在现代军事行动中的应用潜能.研究表明,体型、机动性、隐蔽性以及智能化程度上的劣质,导致部分装备在作战灵活性上已满足不了现代战争的需求,发展基于多旋翼无人机打造的侦察平台与精准打击平台将是一个较好的解决方案.而运用军民融合的发展模式挖掘多旋翼军用潜力,在提升军队作战能力,促进行业发展等方面均具有积极意义.     

四旋翼无人机的多模型故障诊断

四旋翼无人机是一个强耦合非线性被控对象,准确地判断故障情况,并及时调整控制器参数对无人机的安全飞行具有重要的意义。针对四旋翼无人机的执行器部分失效故障,提出了一种多模型在线故障诊断方法。该方法根据不同故障模式建立故障模型集,通过模型集的并联运行对无人机工作模式进行在线监测。仿真结果表明,对于单旋翼执行器部分失效故障,该方法能够快速准确地获得故障模型参数。     

多旋翼无人机在人防指挥通信中的应用

近年来,随着飞行控制算法与航空电机等技术的发展,再加上高性能传感器等高新技术的发展进步,无人机的应用领域越来越大。多旋翼无人机技术使用的范围越来越大,其发展的优势是价格低廉且容易操控,由于携带方便和性能良好被广大应急部门纳入装备体系中,成为现代应急设备急救中的一部分。在未来的通信技术发展过程中,探析多旋翼无人机在人防指挥通信中的应用,有利于为无人机和通信技术的发展奠定良好的理论基础。     

系留多旋翼无人机及其在战术通信中的应用

介绍多旋翼无人机的发展和特点,针对其在无线通信中继应用中存在的问题和局限性,创新地提出通过加装系留供电系统实现系留多旋翼无人机的基本方案。可持续稳定滞空飞行的特点,使系留多旋翼无人机更适用于构建战术通信的无线中继平台。结合军事应用需求,分析对比了在不同地形下,典型战术电台在地面直接通信和通过系留多旋翼无人机中继通信的距离预计值。对比结果表明,采用系留多旋翼无人机搭载战术电台构成的中继平台,可显著提升战术通信系统的通信覆盖能力,应用和发展前景广阔。     

多旋翼无人机避障系统的控制设计

为解决多旋翼无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）因遇到障碍物导致毁损的问题,研究了多旋翼无人机避障系统的控制设计。首先,分析多旋翼无人机避障系统的总体结构,并利用卷积神经网络设计比例-积分-微分（Proportion-Integral-Differential,PID）控制器。其次,通过模糊自整定PID控制算法动态调整PID控制器的增益系数,实现多旋翼无人机避障系统的控制。最后,实验验证了该方法能够有效控制多旋翼无人机避障系统,控制效果较好。     

无人飞艇低空航测系统在1:500大比例尺地形图航测中的应用

利用无人飞艇搭载组合宽角相机进行低空低速航空摄影,获取高分辨率、高清晰度、宽像幅、大航摄基高比影像,实现平面和高程测量精度的提高;采用地面标志布设像控标志点,提高坐标量测精度和空三加密精度;采用新的无人飞艇低空航测生产技术,实现满足国家规范要求的航测内业直接采集1∶500地形图平面和高程数据生产方式,解决了长期以来大比例尺航测成图内业高程测量精度达不到要求的难题,提高了航测生产效率,试验表明该技术具有较强的实用性和应用潜力。     

电动多旋翼无人机在高压电路协同巡线中的应用

针对现有无人机巡线效果差的问题,提出了电动多旋翼无人机在高压电路协同巡线中的应用.在实际环境中进行实验验证分析,由结果可知,该无人机巡线效果较好,为保障高压电路故障排查提供设备支持.     

微型合成孔径雷达与多旋翼无人机的一体化遥感平台

近年来,多旋翼无人机载微型合成孔径雷达（Mini Synthetic Aperture Radar,Mini SAR）因其全天候、全天时、零伤亡、机动灵活以及低成本的特点,受到广泛关注。文章在概述多旋翼无人机载Mini＿SAR技术的基础上,提出了一种基于Mini＿SAR成像系统与多旋翼无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）的一体化遥感系统平台。该平台针对遥感任务对系统软件和硬件做了高度集成,使得遥感任务可以高效地运行,同时可靠性大大增加,系统部署效率显著提升。该平台对无人机机载Mini＿SAR在各行业中的普及应用起到了重要推动作用。     

结合预设航线的多旋翼无人机避障算法

针对现有多旋翼无人机使用人工势场法进行避障的研究中,仅考虑目标点的安全抵达,少有考虑按预设航线飞行的作业需求,通过在人工势场法中赋予航线"线势场",将多旋翼无人机的避障与航线飞行进行结合,使无人机避障之后能重回航线.针对传统势场法中的引力场并不适用于无人机,对引力场进行了改进.解决了引入"线势场"后容易导致无人机陷入局部极小点的问题,通过仿真验证了上述改进的效果.     

基于AFKF的多旋翼无人机组合导航技术研究

目前旋翼无人机组合导航系统大都使用扩展卡尔曼滤波算法,然而由于导航系统建模误差和传感器测量精度的影响,导航信息解算误差较大。为了改善旋翼无人机的飞行控制效果,应用自适应渐消卡尔曼滤波（Adaptive fading Kalman filter,AFKF）进行旋翼无人机组合导航解算,算法通过实时计算遗忘因子,对过去的数据权重进行削减,以提高扩展卡尔曼滤波算法的自适应能力。应用旋翼无人机真实飞行数据进行仿真,仿真结果表明,自适应渐消卡尔曼滤波算法能够有效抑制建模误差,弥补传感器测量精度不足,改善旋翼无人机组合导航解算结果。     

基于Unity物理引擎的多旋翼无人机仿真模型

本文主要基于Unity物理引擎,以四旋翼无人机作为研究对象,通过建立无人机运行模式的数学模型,进行仿真模型研究.一方面,通过将无人机受力模型直接应用在电机对应位置,来仿真现实物体的受力状态,从而免去了对模型的刚体数学建模,简化了仿真建模过程;另一方面,通过分析无人机运动原理,对无人机进行动力系统和控制系统建模,其中控制系统采用串级PID控制算法进行姿态控制;本文最后,通过飞行实验和测试验证了无人机模型的稳定性、有效性,满足了四旋翼无人机的仿真要求.     

旋翼无人机变速下的多图像目标监测仿真

旋翼无人机在变速状态下的多图像目标识别对飞行性能有着重要的影响.旋翼无人机变速状态下,采集的多目标图像受到飞行不定速度的影响,造成采集的识别目标图像之间会出现可识别特征叠加、特征纯正缝隙和重叠等问题,造成可识别图像特征不连续.利用传统算法识别飞机变速下采集的多目标图像特征,无法对不联系的图像特征进行建模,一旦发生飞行速度变化,会造成无人机多目标识别结果出现较大偏差.提出采用经验模态分解算法的旋翼无人机多目标识别方法.根据旋翼无人机采集的不同目标的航拍图像,进行经验模态分解,针对分解结果进行重构,实现变速下多目标航拍图像融合.将融合处理后的结果,进行特征点提取和空间位置计算,实现旋翼无人机的多目标识别.实验结果表明,利用改进算法进行旋翼无人机的多目标识别,能够提高变速下多图像目标识别的准确性.     

PIXHAWK开源飞控的多旋翼无人机避障技术研究

针对当前无人机的安全问题,提出一种基于PIXHAWK开源飞控的无人避障控制方法.在PIXHAWK开源飞控中添加了超声波传感器、激光测距仪、电磁传感器,并对不同传感器的信息进行融合,依据无人机与障碍物的距离及遥控器的通道值,解算出无人机远离障碍物的姿态信息,实现多旋翼无人机的避障飞行.实验结果证明,该系统具有价格便宜、控制精度高、安全性能可靠的特点,在无人机安全飞行领域具有一定的应用价值.     

基于L1自适应控制的四旋翼无人机姿态控制

针对四旋翼无人机模型中存在非线性因素和不确定干扰的姿态控制问题,采用基于投影算子的L1自适应控制方法进行四旋翼无人机姿态控制律设计。首先根据四旋翼无人机运动原理建立多入多出的非线性姿态运动模型,然后针对模型中存在的陀螺力矩干扰、质量分布不均引起的力矩干扰、环境干扰和自身非线性影响,设计L1自适应控制器,分析了系统的鲁棒性能。仿真结果表明了控制系统在满足良好动态性能的同时能够保证良好的鲁棒性。     

基于多旋翼无人机的架空输电线路状态检测系统设计

摘要：由于架空输电线路长期暴露于空气环境中,容易受到气象条件的影响发生故障,并且离地较高,导致其工作状态难以被精准检测,因此提出将多旋翼无人机应用于架空输电线路状态检测中。通过智能终端模块向无人机飞行模块下达线路检测指令,无人机飞行模块执行检测指令;在检测航行时,基于RTK载波相位差分方法,精准定位无人机位置和检测航线,并通过道格拉斯-普克算法,去除冗余航迹点;通过搭载的各类数据采集装置,采集线路状态数据后,传送至线路状态检测分析模块。分析模块利用小波变换算法,确定故障位置,完成架空输电线路状态检测。测试结果显示：该方法能够对无人机的航线实行精准控制,保证最佳的检测效果,定位误差结果均在2.5cm以内,最小误差结果为0.46cm;并可有效删除冗余航迹点,按照无人机的检测结果,生成架空输电线路的检测报告,呈现架空输电线路各个部位的运行状态,完成故障诊断。