两栖UAV滑跳动力学特性仿真研究

基于空气动力学、势流理论和二元平面滑行理论,建立了两栖UAV入水滑跳动力学模型。重点对两栖UAV入水滑跳动力学特性进行了分析,并研究了多种入水条件对滑跳状态的影响。结果显示:(1)两栖UAV触水瞬间,姿态出现明显变化,UAV出现瞬时剧烈抬头趋势;(2)两栖UAV入水攻角增大,会造成UAV较大的沾湿深度和较短的滑水时间;(3)入水俯仰角增大,会减小两栖UAV的沾湿深度和增大UAV的划水时间。研究结果可以为两栖UAV总体设计、飞行控制系统设计及飞行稳定性评估等方面提供理论依据和研究手段。

基于空陆两栖无人机的桁架桥梁构件损伤检测与识别研究

在运营使用过程中,桁架桥梁构件会出现不同程度的损伤,现有检测手段成本高,实施复杂,损伤评定较为粗糙。针对这一问题,文章结合前期发明的空陆两栖无人机设备与振动信号处理技术,通过提取的桥梁桁架模态参数获得其状态信息,采用傅里叶变换等信号处理方法对桥梁桁架损伤进行识别及定位,实现桥梁桁架损伤的智能化识别。

陆空两栖无人机系统的设计与实现

文章设计了一种陆空两栖无人机系统,该系统主要由小车和无人机组成,能够自主切换地面和空中两种运动模式,具备基本的导航和避障等功能,可在复杂的室内环境中进行精确定位和稳定控制。在硬件方面,陆空两栖无人机系统采用高性能的电机、传感器和飞控系统等器材,实现了小车的自动巡航、避障和无人机的自主飞行功能,并使小车和无人机协同工作;在软件方面,文章开发了自主控制算法和指令集,实现了系统的总体控制和调试。经实验和数据分析发现,该系统具有较高的实用性,在民用、科研等领域拥有广阔的应用前景。

水空两栖多旋翼无人机研究和设计

为了提高多旋翼无人机的适用范围和作业能力,保障任务执行的可靠性,设计一种新型水空两栖多旋翼无人机。通过多旋翼无人机和无人船的功能结构相结合,两栖无人机机身结构设计呈船型样式,空中飞行时由旋翼提供动力,水面航行时由水下推进器提供动力;采用STM32F407VET6芯片为控制板核心进行数据读取分析、姿态解算、输出控制以及信息通信;在模糊自适应PID基础上,融合串级PID控制,构成双闭环串级模糊自适应PID控制系统,提高两栖无人机控制系统的稳定性和控制精度。Simulink仿真和实物测试结果表明,所设计两栖无人机具备水空两栖作业能力,控制系统稳定性好、响应速度快和控制精度高,达到预期效果。

潜空两栖航行器的综述与分析

潜空两栖航行器是一种既可以在水下潜行又可以在空中飞行的航行器,由于其在军事和民用领域的潜在广泛应用前景而成为当今研究的热点。为了更好地理解这种潜空跨介质航行器的设计要求,介绍飞行器、水面船舶和潜水器等航行器在不同介质中的特性,对这三者进行简要的对比分析,并总结潜空跨介质航行器可能的特性。根据总体结构,现有的潜空两栖航行器被分为3类:固定翼航行器、旋翼航行器和仿生航行器,简要介绍每种类别的典型样机。最后,讨论潜空两栖航行器的关键技术和挑战。

一种用于辅助搜救的两栖飞行器设计

为提高水上搜救运作效率,结合飞行器速度快、视野广和船舶救援的特点,提出一种新型的用于辅助搜救的两栖飞行器设计方案.该飞行器采用船型结构,通过四旋翼提供飞行升力,倾转旋翼可提供水上航行的动力,飞行与水上航行两种工作模式的控制器分别采用串级PID和模糊自整定PID设计.数值仿真和飞行测试结果表明,系统的控制精度高,平稳性好,满足实际应用需求.

基于四旋翼无人机的水空两栖新型飞行器系统的设计

通过开展对两栖飞机和四旋翼无人机的研究,提出一种以旋翼和螺旋桨提供动力快速靠近待救人员并将其救起的水空两栖水上救援机器人的设计方案,该设计主要有飞行控制、无线通信、远程遥控、图像识别、动力、电源等六部分组成.

基于LoRa技术的两栖无人机环境监测系统设计

结合无人机控制模块、LoRa模块、传感器模块设计了一种两栖无人机环境污染物监测系统。通过地面站设定目标观测点的经纬度信息,由2.4G数据传输模块发送给飞控端,在GPS导航控制下,实现室外指定观测点的巡航定位功能。到达指定观测点后,结合两栖结构设计,利用搭载的传感器系统对指定空域及水域环境质量信息进行测定,得出一系列环境指标,并通过LoRa模块实时回传,方便研究人员对当前环境状况进行研判。结果表明,该系统可在较恶劣的环境下保持稳定的工作状态,且能高效率、低成本地完成指定区域自主巡航监测任务。

小型陆空两栖无人机的结构设计与试验

本文提出了一种小型陆空两栖无人机的结构,主体主要包括一种伸缩式四旋翼结构与四轮式行走机构,四旋翼部分创造性的提出了一种可伸展式结构,其能在飞行模式时展开旋翼飞行,在陆地行驶时,四旋翼收合进行避障;四轮式行走机构设计了一种等腰梯形双摇杆转向机构,车轮与地面进行滚动摩擦,降低了车轮的磨损,节省了功耗;对叶片及连翼杆进行了有限元分析校核,制作了样机,对样机进行了陆地行走试验和室外飞行试验,试验中,该机能够通过遥控指挥顺利完成陆地行走转弯、前进后退运行、室外飞行平稳起降,空中悬停、飞行转弯等基础功能动作。试验结果表明,该小型陆空无人机基本达到了设计要求。

海空两栖无人机研究进展及其在水下漫射衰减系数测量中的潜在应用

水下漫射衰减系数(K_(d))是海洋水色遥感和环境监测中的重要参数。目前K_(d)主要采用水下剖面测量的方式,需要人工手动根据深度需要进行布放和回收,作业过程相对复杂。基于发展越来越成熟的两栖无人机技术,本文总结了相关国内外研究进展,接着探讨了两栖无人机在实现水下漫射衰减系数自动化、智能化监测中潜在应用,为水下光场监测和水色遥感深入应用提供支撑。

水空跨域多模态共轴无人机设计

同时具备空中和水中运行模式的水空两栖无人机(AquaUAVs)可应用于民用和军事领域,如海洋环境调查、岛礁巡逻监测等,其具备广阔发展空间。为了实现从水下运载平台的装载和发射,提出了一种两栖无人机——代号为ABDragon,它拥有3种工作模式:浅海海底潜伏、水面漂浮和空中飞行。首先,在总体设计方面,ABDragon采用了共轴动力以及大长细比旋成体布局以及模块化舱室设计;通过设置一个深度控制舱从而调整重力与浮力之间的关系,进而实现水中的下潜、上浮;通过合理布局舱室位置进而获得系统的水动力学稳定性,保证水中下潜、漂浮全过程中的姿态稳定性。其次,完成了飞行动力学的建模和水中稳定性分析,并且基于L1自适应控制方法设计了飞行控制律。最终,制造一个原理样机并进行了包括下潜-上浮、空中飞行、跨介质等多模态验证,试验验证了ABDragon可以在2 s内完成跨域运行过程,其飞行高度控制精度为8 cm,角度控制精度为2°,并且在水中运行全过程中均能保持稳定竖直的姿态,验证了设计的有效性。

水空两栖跨介质无人飞行器研究现状

通过充分的文献调研和总结,对现有水空两栖跨介质无人飞行器进行了比较全面系统的分析,从整个无人机领域的视角对该种无人飞行器进行了综述.将当前水空两栖跨介质无人飞行器分为水上无人机、潜射无人机和潜水无人机3大类,并综述了各类水空两栖跨介质无人飞行器的典型样机,讨论了各自的共性问题和运动介质的转换方式.