地空协同无人系统综述

地空协同无人系统作为新质跨域智能作战力量已成为世界强国开展军事技术竞争的前沿方向。本文首先总结了地空协同无人系统的概念、功能及发展目标,分析了世界主要国家制定的专项规划,从形成智能作战体系、改变战场攻防平衡及全面提高作战效能三个方面阐述了地空协同无人系统对未来战争的重大意义;其次,针对其面临的环境复杂、资源受限和平台异构等约束条件,从分布式态势认知、适应性智能导航及异构系统协同控制等方面总结了地空协同无人系统需要突破的关键技术;最后,为应对智能化战争挑战,从技术瓶颈、平台建设及政策支持等方面提出发展建议。该研究可为地空协同无人系统在国防科技领域的研究、应用和发展提供参考。

玻纤无人机模具的开发

随着航空技术的发展,在现实中无人机的应用越来越广泛,是未来航空业的一类新型领域。空地便携式侦察机是一种集航拍、侦查、巡逻等功能于一体的小型无人侦察机。本文介绍了研制的某型小型无人机制作工艺和关键技术,并进行详细阐述与说明。

自主导航技术系列科普 基于力/力矩测量的惯性导航

只要有运动的地方,都需要导航定位。我们通常用速度ν、加速度α描述一个物体的线运动,用角度θ、角速度ω描述一个物体的角运动。那么,如何测量这些物理量?这些物理量与自主导航又有什么关系?本期重点介绍基于力/力矩测量的惯性导航。

什么是自主导航(2) 自主导航技术系列科普

现代:从陆基导航到天基导航:进入现代,苏联于1957年发射了人类历史上的第一颗人造卫星,该卫星可以从太空向地面发射无线电波,展现了卫星潜在的导航定位价值。卫星导航是天文导航和无线电导航原理及技术的结合,兼备了天文导航和无线电导航的优点。美国率先构建了以人造地球卫星为基础的全球定位系统(GPS),在1995年具备了全球运行能力。

自主导航技术系列科普 基于光测量的导航

本期将从毫米波雷达、卫星定位导航系统的工作原理说起,介绍毫米波雷达导航和卫星定位导航的工作方式。毫米波雷达工作原理与导航方式毫米波雷达是一种利用毫米波信号进行距离测量、目标探测和三维成像的雷达系统。毫米波是波长为1mm~10mm的电磁波,它位于微波与远红外波相交叠的波长范围,因而兼有两种波谱的特点。相比于激光雷达,毫米波雷达的信号波长更长,具有穿透能力强、探测范围远的优点,不容易受到雨、雪、烟尘等恶劣天气影响,广泛应用于自动驾驶、安防监控等领域。

基于光测量的导航1

光是自然界中最常见的一种物理现象,其本质是一种电磁波,根据波长的不同可以划分为可见光、红外线、紫外线等,不同波段的光可以表征不同维度的环境信息。基于光测量的导航就是利用视觉相机、激光雷达、红外热像仪、毫米波雷达、卫星定位接收机等光学器件获取不同电磁波段的信息(图1),并通过对测量的信息进行处理和分析,形成各种光学导航方式。那么如何对不同波长的光进行测量?如何利用光学测量信息实现自主导航?本篇将从视觉相机与激光雷达的工作原理说起,介绍视觉导航和激光雷达导航。

自主导航技术系列科普 从物理现象说起

自然界中,声、光、力、热、磁、电等都是普遍存在的物理现象。人和动物善用这些物理现象,如蚂蚁借助偏振光导航、蝙蝠利用超声波定位、甲虫依靠热辐射探测以及信鸽利用地磁导航,都是通过自身的感受器获取和分析各种物理信息,实现自主感知运动状态和定位导航。本期从物理现象说起,介绍如何根据物理现象构造传感器,如何利用传感器形成特有的导航方式的过程。

惯性技术之窗:自主导航技术系列科普 基于热、声和磁的导航

本文将从红外热像仪、声学传感器、磁传感器的工作原理说起,介绍红外导航、声学导航和地磁匹配导航的工作方式。红外热像仪工作原理与红外导航红外线是一种波长介于可见光和微波之间的电磁波,自然界的所有物体都在向外辐射红外线。红外热像仪是一种用于探测物体表面所辐射的红外线,并转换为图像的光(a)红外图像特征提取与匹配学仪器。由于特定波长的红外线能够避免被大气、烟雾等物质吸收,相比于可见光相机,红外热像仪能够在低光照、烟雾等恶劣环境下正常工作。

自主导航技术系列科普 基于力/力矩测量的惯性导航3

船用平台罗经人们把能够提供水平基准的陀螺罗经称为平台罗经,其结构原理如图13所示。平台罗经是由上下(主、副)两个陀螺组成的系统,上陀螺1(主陀螺)构成电控罗经,负责指北并稳定绕东西轴的水平面,下陀螺2(副陀螺)为地平仪,负责稳定绕南北轴的水平面,由它们构成的一个整体既能指北,又能通过稳定两个互相垂直的水平轴来指示一个水平面,故被称为平台罗经。根据上述构造与原理可知,平台罗经是一种人工建立的模拟水平指北地理坐标系的装置。

惯性技术之窗:自主导航技术系列科普 基于力/力矩测量的惯性导航(2)

振动陀螺仪振动陀螺仪利用高频振动的质量在被基座带动旋转时所产生的哥氏(Coriolis)效应来敏感角运动,振动陀螺仪的主体是一个做高频振动的构件,有简单振荡器、平衡式振荡器(如调谐音叉陀螺)以及壳体谐振器(酒杯、圆柱体、环形振荡器)等形式。由于它没有高速旋转的转子和相应的支承系统,具有结构简单、可靠性高、体积小、成本低等优点。典型的振动陀螺仪包括壳体谐振陀螺仪、音叉振动陀螺仪、微机电陀螺仪及压电振动陀螺仪等。

自主导航技术系列科普 什么是自主导航

今天,几乎每个活动在地球上的人和运载体都需要位置、方向和时间基准信息。人类对位置、方向和时间基准信息的需求起源于长途迁、寻找食物等各种活动的实际需要。人类在长期认识世界和探索世界的过程中,积累了“我在哪儿”“我去哪儿”“如何去”的经验与知识。这三个问题中蕴含了时间、空间和运动状态等信息,其中“现在”表达了时间的概念;“哪里”表达了空间的概念,可以用二维或三维坐标来表示;“运动状态”则可以用运载体自身的导航参数来表示,如位置、速度、加速度、角速度和姿态角等。时间、空间和运动状态这三个量,综合起来就是导航定位与授时。

自主导航技术系列科普 自主导航技术应用

在北斗卫星导航系统的推动下,结合惯性导航、视觉导航、声学导航等多种导航方式,我国构建了陆、海、空、天多域覆盖的自主导航技术体系。本篇将介绍自主导航技术在陆、海、空、天等领域的广泛应用。北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是中国自主研发的一种卫星导航系统,由多颗卫星、地面控制系统和用户设备组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位导航与授时服务。