多节链式倾转旋翼飞行器重构控制与运动仿真

多节链式旋翼飞行器具有构形可变换的特点,是应对运动空间变化的一种有效构形设计方式。受限于构形变化下电机共轴带来的横向转动力矩的缺失,多节链式旋翼飞行器的动态重构飞行具有无法达成的临界构形区间。为此,设计了具备横向倾转的链式旋翼机体结构,以单机臂为模块化结构基本单元,通过旋转关节实现水平向的构形变化,机臂中段配置倾转矢量关节,用以提供滚转力矩支撑。在机体运动学、动力学模型推导的基础上,引入虚拟控制量对控制分配进行线性化处理,利用Moore-Penrose伪逆求解控制效率矩阵,面向全构形变换设计了基于全驱动控制的飞行控制律。对飞行器典型构形位姿控制的稳定性、构形变换控制的可行性进行实验论证,仿真结果表明:在飞行器各典型构形飞行状态下,姿态各轴向角度跟踪最大误差不超过0.05°,构形变换过程中,姿态各轴向角度跟踪误差不超出0.1°,2种情况下,位置偏差均能控制在1 mm以内,飞行器具备各构形下稳定飞行及构形变换的能力,为进一步开展动态重构及稳健飞行提供了必要条件。

基于D-S证据理论的室内组合定位算法

在非定位系统部署信标的大体量场区环境下,针对基于位置的服务(LBS)的室内定位需求问题,提出了一种基于D-S证据推理理论的无线局域网/惯性测量组件(WiFi/IMU)组合定位算法。该算法首先建立各接入点(AP)单点的信号强度传输模型,并利用卡尔曼滤波对接收到的信号强度指示(RSSI)值进行去噪修正处理;然后通过D-S证据理论对实时采集的WiFi信号强度、偏航角、各轴加速度的多源信息进行融合处理,选取可信度高的指纹区块;最后通过加权K近邻(WKNN)算法得到终端估算位置。单元场区仿真实验结果显示,最大误差2.36 m,综合平均误差1.27m,验证了该算法的可行性与有效性;且误差累计概率分布在小于等于典型距离时为88.20%,优于惩罚参数C支持向量回归机(C-SVR)的70.82%和行人航迹推算(PDR)算法的67.85%。进一步地,算法在全场区实际实验中也表现出了良好的环境适用性。

基于群体差异的分类实验教学体系设计与实践

面向电子信息工程CDIO实验班、通信工程和电子信息工程、通信导航+1班开设了信号与系统课程实验,针对3类受教群体具有相同专业属性、不同培养侧重的特点,研究设置了具有区分度的"三个面向"信号与系统实验教学内容,形成了两级实验指导模式,分类设计了实验项目类库,量化了实验考核,进一步构建了面向群体差异的分类实验教学体系,试行了改革措施,取得了良好效果,为同类型课程实验的差异化培养方式的设计、建立与完善提供了技术支撑和参考依据。

基于边界约束的小型无人机航迹跟踪飞行控制系统

对小型无人机在巡航阶段的航迹跟踪问题进行了研究,提出了一种高效的跟踪目标航迹的GPS导航算法,给出了经优化的双回路PI控制的飞行控制方案,设计了一种适用于小型固定翼无人机巡航阶段的航迹跟踪飞行控制系统。仿真研究与实际飞行实验验证了该系统的有效性和可靠性。

通信原理课程模拟通信系统虚拟仿真平台的设计与开发

近年来高等教育改革随着工程教育认证的实施而不断深化,高校更加重视对学生实践能力和创新能力的培养。通信原理课程是通信专业重要的专业基础课程,该课程普遍存在理论性强、直观性差的特点,为解决该课程教学中存在的问题,激发学生自主研学的潜能,设计并开发了通信原理模拟通信系统虚拟仿真平台。该平台使复杂的理论知识以模块化的图形方式进行展现,具有直观且可操作性强的优点,培养学生分析及解决复杂问题的能力,提高学生的实践能力和创新能力。

三通道飞行训练器视景仿真系统

飞行模拟器视景显示系统的主要功能是将图像生成设备生成的视景图像通过显示设备显示给飞行员,它是飞行员获取信息的主要窗口,其性能指标的高低直接影响到飞行训练模拟器性能和模拟训练效果。

“三阶一体”学生创新能力系统培养与实践

针对大学生科技实践活动中存在的盲目性选题、课题的非持续性研究、创新应用与创业实践承接不畅的问题,研究提出了面向本科生开展的"三阶一体"创新能力系统培养方案。构建了"集中培训、分类体验"为一阶、"专项研究、多元创新"为二阶、"实践应用、创业运作"为三阶的能力培养进阶模式,以及"产学研用"为"一体"的创新创业实践体系,设立了以学生为主体、教师为主导的专项科技活动工作室,形成了有组织、成系统、自运行、够规模的学生科技课题研究动态稳定团队,建立了长效性运作承接机制,实践了改革措施,培养了一批具备开展一定程度实践性研究工作基本素养和实施创业基本能力的成员,为大学生创新创业能力培养、实验中心团队建设积累了经验并提供了可行参考。

新工科理念下移动通信实验教学模式探索

移动通信是普通高校通信工程专业重要的专业必修课,移动通信技术的飞速发展与实验教学的相对滞后是当前该课程建设的主要矛盾。本文在"新工科"的背景下,研究了移动通信实验教学的新模式,探讨了实施开放性实验教学、合作学习以及新考评体系的具体途径,并对实践教学模式的改革措施进行了相关阐述,以期为各类高校开展基于新工科的课程建设提供参考和借鉴。

基于CDS的4G移动通信实验教学系统构建

移动通信是通信工程专业与行业紧密结合的一门专业必修课,但多数高校面临“商用4G-学校2G”的尴尬局面。文章针对课程实验教学与现行4G网络结合较差的问题,基于LTE无线网络测试软件CDS和移动终端设计4G移动通信实验课程。该方案易实施、投入小,有助于学生深刻掌握LTE系统信令流程,培养网络数据采集与分析等工程能力,对高等院校实施工程教育以及4G实验室建设具有重要参考价值。

民航特色的“移动通信”课程教学探讨

移动通信是我校通信工程专业一门重要的专业必修课。本文针对现有课程课时少、实践环节少,与民航结合较差的缺点,探索将民航移动通信前沿知识融入该课程教学内容,依托"高空移动终端接入互联网"这一技术主线探讨课程的民航特色教学模式,并分析课程教学专业性内容的延伸和开放式实验设计,使课堂教学更加贴近民航特色。同时也为各类高校开展面向行业需求的课程建设提供参考和借鉴。

基于兴趣牵引的移动通信课程教学改革与实践

随着教育教学改革的不断深化,培养学生的基本实践技能、独立思维能力以及应用理论知识解决实际问题的能力成为检验教学效果的首要衡量标准.本文针对移动通信课程具有多学科背景、知识更新速度快和实践性强的特点,结合我校优质课建设中的实际经验,主要围绕兴趣牵引、启发思维的教学模式,从教材的选取、教学方法和手段的改革以及实践教学等方面进行了探索,通过授课实践表明,此种改革方式效果显著,学生在获取知识的同时,培养了独立思维能力和创新能力.

可动态重构的旋翼飞行器设计与运动特性分析

针对旋翼飞行器因机体结构受运动路径中空间变窄限制而无法连续穿越的问题,研究设计了一种可动态重构的旋翼飞行器,通过改变机体构形实现对空间变化的运动应对,提高飞行器在复杂环境下连续运动作业的能力。该系统采用链式模块化结构,通过旋转关节实现构形的2维变化。根据机体结构特点和运动控制方式,基于D-H(Denavit-Hartenberg)规则推导了空间变换矩阵,求解了变化重心,建立了机体运动学模型。基于几何、动力和控制响应约束,提出了构形变换的求解方法,并针对该模型给出了边界条件。最后进行了飞行器稳定性、操纵性及临界构形实验。结果表明,构形变换过程中,飞行器姿态稳定,无明显突变,各轴向最大变化量在4°以内;濒近临界构形时飞行器操控顺畅,跟踪控制响应能够在0.1 s内完成。实验验证了姿态可控的临界构形角度集为{180°, 180°, 113°},通过几何运算,采用固定航向方式,飞行器的通过半径可缩小21.89%,结合航向控制的方式,最大通过半径可缩小67%。飞行器具备稳健完成动态重构和通过窄间隙的能力。

自助行李托运设备在线监测系统的设计及应用

自助行李托运系统和已有的值机系统相结合,实现一体化的值机与托运行李自助服务,改善出行环境,提高出行效率。自助行李托运已经成为各大机场高效运行的重要手段。国际航协在2007年提出了"便捷出行"的服务模式,其中包括自助值机、自助行李托运、自助登机等项目。