基于空中投放平台的无人机集群区域侦察策略

区域侦察是无人机集群重要作战应用之一。针对基于远程空投方式的无人机集群,在任务截止时间内对指定区域进行侦察的航线优化设计问题,提出了一种分块栅格化自规划航线生成策略。利用任务列表集合描述侦察活动进展,并从侦察时间消耗和侦察区域最终占比的角度设计了侦察效果评估指数;通过优化投放点的布设以及动态分割任务区域的方式,使分配给各架无人机的搜索区域大小接近相等;利用邻接栅格可分类特征构建无人机飞行路径步进决策机制,确保逐步生成的侦察航线可自动规避已有路径和区域边界;通过设置距离和能量优势竞争规则为侦察进度较快的无人机增配额外任务量,从而保证了各架无人机最终完成侦察任务的时间相近且无效搜索面积接近于零。

基于图像识别的四旋翼无人机空中投放系统设计

基于STM32控制器实现了基于图像识别的四旋翼无人机空中投放系统设计。系统通过陀螺仪、磁力计、气压计及光流模块等实现了无人机姿态及位置检测、方向定位、气压定高及定点飞行。系统设计了报警系统,实现了实时故障检测、处理及报警。同时,系统具有丰富的IO口,可以与遥控器、计算机等外设实时通信。在无人机超出无线通信范围时,可自动完成飞行、物品投放及返航等任务。在物品投放的地点选择上引入了图像识别算法,通过图像的预处理及分析完成投放地点选择。并通过仿真与实验验证了相关方案的可行性。

折叠翼无人机的空中投放装置设计

为满足小型折叠翼无人机空中投放发射的需求,设计了一种无人机空中投放装置,由投放筒、制动伞、投放机构及控制单元组成。投放装置自载机释放后进行自由落体运动,投放筒通过尾翼将自身角度调整并保持至投放准备姿态。根据无人机巡航的速度范围,控制单元延时释放无人机锁定机构,确保无人机出筒后具备适合的巡航速度。首先根据折叠翼无人机空中投放特点,提出了一种空中投放的设计方案;利用CATIA对装置进行建模;使用CFX和ANSYS分别求解流场和结构响应,得到投放筒下落过程中不同攻角条件下的速度与姿态变化的离散结果;使用Matlab将离散值拟合为高阶多项式;通过在Adams设置边界条件,进行投放筒下落过程速度及姿态变化过程的运动仿真。仿真结果证明,设计的空中投放装置能够实现折叠翼无人机的空中投放。

一种可在高空投放的低成本小型无人机技术研究

针对一种可在高空投放的小型低成本无人机进行设计、试制及关键技术试验。在考虑低速和折叠机翼情况下,完成气动布局设计、动力系统设计、机载电气选型,并对控制方案进行设计和Simlink仿真,经地面结构、刚度试验、控制参数测定试验、弹射试验、空中投放试验,证明该方案原理正确、技术可行。

无人机他力发射技术综述

无人机的发射是其执行作战任务过程中一个至关重要的环节,针对不同种类无人机的发射需求,对无人机的他力发射方式进行了列举并详细阐释了不同发射方式的工作原理;对不同类型的发射技术进行了比较,对比了各自的优缺点.其次,介绍了国内外在无人机他力发射领域的研究现状,并对无人机他力发射领域的发展趋势进行了展望.最后,在综合评价各种发射装置系统性能的基础之上,指出了选用无人机发射装置时需注意的问题及设计时的关键技术.

某小型无人机控制律设计

切换控制律结构和参数是工程中常用的用来解决无人机非线性控制问题的方法。然而,传统切换方法极其依赖于设计者的工程经验。为此,结合某空中投放无人机的控制需求,作者设计了姿态拉起控制律和空中巡航控制律,并将模糊聚类划分与调度理论引入到控制律设计过程。本文首先针对样例无人机垂直投放的情况,设计基于角速率的拉起控制律。然后,应用GK(Gustafson-Kessel)模糊聚类划分算法计算全包线典型线性模型,对典型模型运用根轨迹的方法设计巡航控制律,在配平附近区域获得较好的控制品质,并结合划分得到的隶属度函数设计基于TS(Takagi-Sugeno)模糊模型的增益调度机制,在包线范围内根据飞行状态调节控制律参数。最后,进行了仿真验证。