系留多旋翼无人机技术进展及设计方法研究 被引量：13

1

作者 王锋 逯振坤 +3 位作者 周国庆 佟刚 康桂文 李凯 《机械工程师》 2019年第4期68-72,75,共6页

系留多旋翼无人机是将多旋翼无人机和系留综合缆绳组合起来的一种新型无人机,其能源供应直接来源于地面电源。作为无人机的一个新兴门类,系留多旋翼无人机有望推动多旋翼无人机在行业应用中取得革命性进展。首先详细介绍了系留多旋翼无... 系留多旋翼无人机是将多旋翼无人机和系留综合缆绳组合起来的一种新型无人机,其能源供应直接来源于地面电源。作为无人机的一个新兴门类,系留多旋翼无人机有望推动多旋翼无人机在行业应用中取得革命性进展。首先详细介绍了系留多旋翼无人机的发展现状和技术进展,并对系留多旋翼无人机的性能特点和应用领域进行了总结;然后结合辽宁通用航空研究院自主设计研发的一款多用途系留四旋翼无人机平台,系统地介绍了系留多旋翼无人机的设计方法与步骤;最后通过一系列测试实验,对系留多旋翼无人机的实用性能进行了验证与评估。 展开更多

关键词 系留无人机 多旋翼 技术进展 设计方法

下载PDF 职称材料

系留式无人机中继通信系统在地震应急现场的应用试验研究 被引量：11

2

作者 徐秀杰 贾荣光 +4 位作者 杨玉永 娄世平 董翔 胡鹏 李永强 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期718-726,共9页

在地震现场应急通信中,为满足无线图传系统等通信设备在复杂地形进行大范围和远距离通信作业的需求,提出利用系留式无人机中继通信系统保障无线电(超短波)的远距离传输。目前,对该系统的研究还处于理论分析和试验阶段,尚未在地震应急中... 在地震现场应急通信中,为满足无线图传系统等通信设备在复杂地形进行大范围和远距离通信作业的需求,提出利用系留式无人机中继通信系统保障无线电(超短波)的远距离传输。目前,对该系统的研究还处于理论分析和试验阶段,尚未在地震应急中得到大范围的推广应用。本研究利用多次试验的数据,分析验证系留式无人机供电系统的可行性及实用性,定量计算中继通信系统的升空效益,并形成一套完整的、可操作性强的系统实施方案。在城区、郊区以及起伏较低的山地、丘陵等地区,实现了移动图传系统在距离通信车5—10km范围内稳定、实时、快速的数据传输。 展开更多

关键词 地震现场应急 系留式无人机 中继通信 无线图传 升空效益

下载PDF 职称材料

系留无人机通信中继系统作战应用研究 被引量：4

3

作者 郑华利 靳朝 雷超 《兵工自动化》 2022年第11期73-76,共4页

针对系留无人机通信中继系统部署灵活、滞空时间长的特点,分析系留无人机浮空通信中继系统工作原理,建立通信中继模型,对影响通信效能的主要因素进行分析,研究无人机通信中继系统的作战应用问题,并对未来发展趋势进行展望。结果表明,该... 针对系留无人机通信中继系统部署灵活、滞空时间长的特点,分析系留无人机浮空通信中继系统工作原理,建立通信中继模型,对影响通信效能的主要因素进行分析,研究无人机通信中继系统的作战应用问题,并对未来发展趋势进行展望。结果表明,该研究可为无人机通信中继技术系统发展提供参考。 展开更多

关键词 中继通信 系留无人机 军事化应用

下载PDF 职称材料

考虑舰船激励和系留点偏移的系留无人机运动响应研究

4

作者 陈松领 刘习军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1007-1014,共8页

为了研究舰船运动和系留点位置偏移对系留无人机系统运动响应的影响,采用集中质量法建立了系留无人机系统的数学模型,采用四阶龙格库塔法对方程进行数值求解。讨论了舰船运动幅值、频率以及系留点偏移量对系统运动响应以及系缆对无人机... 为了研究舰船运动和系留点位置偏移对系留无人机系统运动响应的影响,采用集中质量法建立了系留无人机系统的数学模型,采用四阶龙格库塔法对方程进行数值求解。讨论了舰船运动幅值、频率以及系留点偏移量对系统运动响应以及系缆对无人机拉力的影响。构建了系留无人机系统的实验模型,分析了舰船运动对无人机系统的动力学影响。结果表明:端点激励幅值越大无人机和系缆的运动幅度越大,系缆对无人机的拉力幅值也变大;不同激励频率会激起系缆不同的运动形式;系留点垂向偏移距离越大无人机的滚转角运动范围也越大;通过与实验结果进行对照,定性验证了理论计算的正确性。 展开更多

关键词 舰船激励 系留点偏移 系留无人机 集中质量法 实验分析

下载PDF 职称材料

系留无人机收放线系统模糊PID同步控制研究 被引量：3

5

作者 伍元铭 付贵 朱新宇 《机械工程与自动化》 2023年第1期172-174,共3页

针对系留线缆的滞后性会对系留无人机产生拉力、系留线缆与系留无人机同步不协调等问题,设计了基于模糊PID的系留无人机收放线控制系统。首先分析了系留线缆在空中的状态,建立了系留线缆的空中悬垂线数学模型,然后设计了收放线系统的模... 针对系留线缆的滞后性会对系留无人机产生拉力、系留线缆与系留无人机同步不协调等问题,设计了基于模糊PID的系留无人机收放线控制系统。首先分析了系留线缆在空中的状态,建立了系留线缆的空中悬垂线数学模型,然后设计了收放线系统的模糊PID控制器,最后利用仿真软件进行了仿真对比。仿真结果表明:模糊PID控制系统具有超调量小、稳定性更好、响应速度更快等优点,能够满足系留无人机收放线系统与系留无人机同步工作的要求。 展开更多

关键词 模糊PID控制 收放线系统 同步控制 系留无人机

下载PDF 职称材料

栓系无人机光电侦察任务载荷控制系统 被引量：4

6

作者 章百宝 张春华 《兵工自动化》 2017年第12期39-42,共4页

为实现栓系无人机快速精准地完成光电侦察任务,设计一套以数字信号处理器(digital signal processor,DSP)为控制核心,以三轴光纤陀螺实现视轴稳定的光电侦察任务载荷控制系统。介绍该系统的组成、工作原理、硬件原理框图以及电机选型计... 为实现栓系无人机快速精准地完成光电侦察任务,设计一套以数字信号处理器(digital signal processor,DSP)为控制核心,以三轴光纤陀螺实现视轴稳定的光电侦察任务载荷控制系统。介绍该系统的组成、工作原理、硬件原理框图以及电机选型计算方法,采用双速度环的控制模型实现高精度稳定控制。结果表明,该任务载荷控制系统的控制方法对提高无人机稳定瞄准和跟踪具有一定的工程参考价值。 展开更多

关键词 栓系无人机 DSP 双速度环的视轴稳定控制

下载PDF 职称材料

系留无人机不间断供电技术应用 被引量：4

7

作者 程义 丁启胜 阚森 《江苏科技信息》 2018年第9期53-56,共4页

无人机由于具备无须人为干预,可以快速部署等优点,被广泛应用到各行各领域。但是,无人机的续航时间较短,这一缺点限制了无人机的大规模应用。目前,大部分的无人机都采用机载可充电锂电池,续航时间很少有超过1个小时的。但在某些领域,比... 无人机由于具备无须人为干预,可以快速部署等优点,被广泛应用到各行各领域。但是,无人机的续航时间较短,这一缺点限制了无人机的大规模应用。目前,大部分的无人机都采用机载可充电锂电池,续航时间很少有超过1个小时的。但在某些领域,比如现场监控、现场指挥等领域,要求无人机能够长时间留空作业。因此,通过导线由地面电源供电的无人机,也就是系留无人机便应运而生。系留无人机作为长时间留空装置,供电系统对其至关重要[1]。为了保障系留无人机的安全,系留无人机供电系统通常分为主电源和备份电源[2],当主电源发生故障时,供电系统会自动切换到备份电源;同样,如果主电源恢复正常,供电系统就要从备份电源切换回主电源。由于系留无人机的很多载荷要求必须不间断供电,所以电源切换时必须保证电源的不间断,或者具有极短的间断时间。结合上述要求,文章提出一种实现不间断供电的简单可靠的方式,即利用专用电源管理芯片,配合数个场效应管,利用芯片的快速反应特性和场效应管的快速开关和大电流特性,实现电源的无间断切换。经过测试,该方案稳定可靠。 展开更多

关键词 系留无人机 电源切换 场效应管

下载PDF 职称材料

系留无人机视觉定位技术 被引量：4

8

作者 王世勇 刘满 +1 位作者 倪蜂棋 安帅 《兵工自动化》 2022年第11期77-83,共7页

针对系留无人机在导航卫星拒止条件下无法定位的问题,设计一种基于合作目标的视觉定位系统。通过构建视觉定位系统,设计靶标检测算法、靶标偏移量计算算法及数据平滑算法,实现系留无人机的无源定位。试验结果表明:无人机在飞行及起降过... 针对系留无人机在导航卫星拒止条件下无法定位的问题,设计一种基于合作目标的视觉定位系统。通过构建视觉定位系统,设计靶标检测算法、靶标偏移量计算算法及数据平滑算法,实现系留无人机的无源定位。试验结果表明:无人机在飞行及起降过程中,精确检测地面靶标并解算相对位置,可有效解决无卫星信号的定位问题。 展开更多

关键词 系留无人机 视觉定位 卫星拒止

下载PDF 职称材料

应急场景下无人机基站自组网的高效部署方案 被引量：4

9

作者 周奎翰 赵国 张瑞 《信息与电脑》 2020年第14期196-197,共2页

在突发事件尤其是大规模自然灾害发生时,地面基站通信系统可能遭受重创,不仅无法满足基本通信功能,更缺乏救援任务灵活性和弹性要求。针对上述场景的一个有效解决方案是装备有基站的低空无人机快速组网,从而实现通信链路的恢复与交互。... 在突发事件尤其是大规模自然灾害发生时,地面基站通信系统可能遭受重创,不仅无法满足基本通信功能,更缺乏救援任务灵活性和弹性要求。针对上述场景的一个有效解决方案是装备有基站的低空无人机快速组网,从而实现通信链路的恢复与交互。其中,高效的组网方案及完善的回传机制是应急通信覆盖能力及可靠性的重要保障。 展开更多

关键词 应急通信 系留式无人机 微波射频通信 自由空间光通信

下载PDF 职称材料

基于力传感的系留无人机定位方法研究 被引量：3

10

作者 林海涛 张华 +3 位作者 李永龙 汪双 陈财富 王皓冉 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期672-678,共7页

在无GPS或弱GPS环境下,系留无人机通常采用激光雷达或视觉进行定位,由于受距离和光线的影响,无法实现精准定位。针对该问题,提出了一种基于力传感的系留无人机绳缆定位方法。系留无人机在室内飞行时,绳缆的状态可等效于悬链线,通过建立... 在无GPS或弱GPS环境下,系留无人机通常采用激光雷达或视觉进行定位,由于受距离和光线的影响,无法实现精准定位。针对该问题,提出了一种基于力传感的系留无人机绳缆定位方法。系留无人机在室内飞行时,绳缆的状态可等效于悬链线,通过建立系留无人机悬链线模型,可有效估计无人机所处空间位置。使用基于力传感器的无人机、硅胶绳缆、绕线机搭建测试平台,绳缆定位数据与MarveImind的Indoor"GPS"标定无人机的位置做误差对比分析。实验结果表明:基于力传感的系留无人机定位方法,相较于Fotokite Pro无人机绳缆定位方法,定位精度提升了70.86%。该定位方法的提出,有利于系留无人机在无GPS环境下的稳定飞行。 展开更多

关键词 系留无人机 悬链线 绕线机 室内定位 力传感器 激光雷达 视觉

下载PDF 职称材料

系留无人机空中自组网应急通信系统部署与测试 被引量：2

11

作者 张天罡 张玮晶 +1 位作者 高杨 谢鹏 《中国应急救援》 2023年第4期44-49,共6页

当重大灾害发生后,尤其是地震灾害,受灾地区的常规通信设施遭到破坏。救援队伍的应急通信系统能够灵活并正常运转与救援队伍的救援能力息息相关。目前我国系留无人机发展相对成熟,通信自组网技术和设备也相对成熟,本文主要阐述利用自组... 当重大灾害发生后,尤其是地震灾害,受灾地区的常规通信设施遭到破坏。救援队伍的应急通信系统能够灵活并正常运转与救援队伍的救援能力息息相关。目前我国系留无人机发展相对成熟,通信自组网技术和设备也相对成熟,本文主要阐述利用自组网技术与系留无人机平台结合的系留无人机空中自组网应急通信系统,实现空中自主多链路组网并向下覆盖的通信网络系统的设想,该系统可以克服高大建筑物对信号的遮挡,能够实现10千米到100千米以上的网络通信,使救援现场与救援行动基地保持实时的无资费通信。 展开更多

关键词 应急通信 系留无人机 自组网 克服遮挡 无资费通信

下载PDF 职称材料

系留无人机系统振动特性分析 被引量：1

12

作者 邢龙涛 刘习军 张素侠 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期106-112,共7页

为了对系留无人机系统的振动特性进行分析,本文将无人机的运动作为系留缆绳的边界条件,得到了系留无人机系统的面内运动方程。通过平衡分析得到了系留缆绳在风场中的平衡张力和平衡曲率的近似表达式,然后对系留无人机系统的运动方程进... 为了对系留无人机系统的振动特性进行分析,本文将无人机的运动作为系留缆绳的边界条件,得到了系留无人机系统的面内运动方程。通过平衡分析得到了系留缆绳在风场中的平衡张力和平衡曲率的近似表达式,然后对系留无人机系统的运动方程进行线性化处理,最终求得了系留缆绳法向的频率方程和振型。在此基础上,数值分析了无人机驱动力和无人机倾角对系留缆绳振动固有特性的影响。研究表明:随着无人机驱动力的变化,系留缆绳法向运动的不同阶固有频率之间会出现频率转向现象;随着无人机倾角的增加,系留缆绳的频率转向现象易于发生,且频率转向会影响系留缆绳的振型。研究结果可为系留无人机系统的设计提供理论参考。 展开更多

关键词 系留无人机 频率转向 振型函数 系留缆绳

下载PDF 职称材料

系留式无人机抗干扰轨迹跟踪控制研究 被引量：2

13

作者 丁力 虞青 +2 位作者 刘凯磊 刘晨 郑欣 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第12期95-100,共6页

面向空中作业时的大续航需求,系留式无人机是将旋翼飞行器与地面系泊单元相结合所提出的新型飞行器。实际作业中,系留缆绳的收放会引起无人机动力学性能变化,进而影响其轨迹跟踪控制;同时,由系统未建模特性与阵风干扰组成的集总干扰也... 面向空中作业时的大续航需求,系留式无人机是将旋翼飞行器与地面系泊单元相结合所提出的新型飞行器。实际作业中,系留缆绳的收放会引起无人机动力学性能变化,进而影响其轨迹跟踪控制;同时,由系统未建模特性与阵风干扰组成的集总干扰也将影响轨迹跟踪控制效果。针对上述问题,提出了一种基于扰动观测器的自适应滑模鲁棒控制算法。首先,引入悬链线理论描述系留缆绳的拉力变化,采用牛顿-欧拉方程建立整个系统的动力学模型。其次,在Lyapunov定理的框架下,利用扰动观测器来估计与补偿集总干扰,设计自适应滑模控制律来保证系统跟踪误差收敛。最后,通过仿真算例和试验分析,验证了本文控制策略的有效性,结果表明:所提控制算法比终端滑模控制算法具有更高的轨迹跟踪精度,能够帮助系留式无人机跟踪复杂轨迹。 展开更多

关键词 系留式无人机 轨迹跟踪控制 扰动观测器 自适应滑模控制 集总干扰

下载PDF 职称材料

对地基目标的三站时差定位技术研究 被引量：2

14

作者 屈渲睿 王玉文 +1 位作者 姚昕彤 朱志展 《通信技术》 2020年第10期2436-2441,共6页

为了提高对地基目标的定位精度,提出了利用系留无人机升空平台的三站协同无源时差定位系统,并研究精准定位的直接解析算法。该系统主要对非合作源在视距内传播的超短波和微波信号进行接收处理,其灵活机动性强、定位精度更高、针对性更... 为了提高对地基目标的定位精度,提出了利用系留无人机升空平台的三站协同无源时差定位系统,并研究精准定位的直接解析算法。该系统主要对非合作源在视距内传播的超短波和微波信号进行接收处理,其灵活机动性强、定位精度更高、针对性更强且产品的可拓展性更强,可以对重点区域和重点目标进行实时的侦察和监控,并根据非合作方和站台的相对位置等先验信息进行解模糊,通过合理布站、多次测量,最终将定位误差控制在较小的范围内。 展开更多

关键词 时差定位 地基目标 系留无人机 直接解析算法

下载PDF 职称材料

面向系留无人机协作通信中多链路调度算法 被引量：2

15

作者 黄煜栋 郝平 《国外电子测量技术》 北大核心 2021年第9期36-41,共6页

针对系留无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)协作通信的多链路调度问题,研究混合系统的中断概率性能。先提出基于路径衰耗最小化的UAV选择策略,即UAV群中选择具有最小路径衰耗的UAV为用户提供转发服务。然后,针对射频(radio frequency... 针对系留无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)协作通信的多链路调度问题,研究混合系统的中断概率性能。先提出基于路径衰耗最小化的UAV选择策略,即UAV群中选择具有最小路径衰耗的UAV为用户提供转发服务。然后,针对射频(radio frequency,RF)链路、空间光通信(free space optical,FSO)和毫米波(millimeter-wave,mmWave)链路的切换,提出基于最大瞬时信噪比和基于阈值的链路调度策略。基于最大瞬时信噪比调度策略选择具有最大瞬时信噪比的链路传输数据;基于阈值的链路调度策略选择具有最优性能的链路传输数据。最后,分析所提出的调度策略的中断概率性能。仿真结果表明,基于最大瞬时信噪比的调度策略的中断概率性能低于基于阈值的链路调度策略,并且基于阈值的链路调度策略的性能与阈值有密切关系。 展开更多

关键词 系留无人机 路径衰耗 混合物理层 链路切换 中断概率

下载PDF 职称材料

水电站溢流坝表观裂缝损伤智能检测方法研究 被引量：1

16

作者 冯春成 张华 +2 位作者 汪双 李永龙 王皓冉 《自动化与仪表》 2021年第6期55-60,共6页

针对人工巡视获取坝面图像方式存在风险高、效率低及传统裂缝检测方法的检测精度偏低和实时性差等问题,搭建了具备长续航能力的系留无人机系统,通过搭载高清云台相机采集坝面图像;同时基于语义损伤检测网络(SDDNet)提出了一种改进的坝... 针对人工巡视获取坝面图像方式存在风险高、效率低及传统裂缝检测方法的检测精度偏低和实时性差等问题,搭建了具备长续航能力的系留无人机系统,通过搭载高清云台相机采集坝面图像;同时基于语义损伤检测网络(SDDNet)提出了一种改进的坝面裂缝损伤检测方法;在特征编码器与解码器之间引入注意力机制模块提升模型对感兴趣区域的关注度,并采用非对称卷积操作减小模型参数量。实验结果表明,所提方法的裂缝检测精度高于SDDNet,且模型参数量也明显减低,有效地提升了模型的实时性和准确率。 展开更多

关键词 系留无人机 深度卷积 注意力机制 裂缝检测

下载PDF 职称材料

一种系留多旋翼电子战无人机联合测向技术 被引量：1

17

作者 弓晓东 文富忠 韩海周 《电子信息对抗技术》 北大核心 2021年第4期20-26,共7页

随着新兴多旋翼无人机平台的快速发展,应用领域日益广阔。从系留多旋翼无人机平台的特点出发,分析比幅比相两种体制的测向工作原理及误差来源,提出一种基于系留多旋翼无人机的联合测向技术。通过一种天线均匀圆形布阵形式实现了360°... 随着新兴多旋翼无人机平台的快速发展,应用领域日益广阔。从系留多旋翼无人机平台的特点出发,分析比幅比相两种体制的测向工作原理及误差来源,提出一种基于系留多旋翼无人机的联合测向技术。通过一种天线均匀圆形布阵形式实现了360°比幅比相联合测向,系统测向解模糊能力和测向精度均得到明显的提高。仿真分析和试验验证表明,该联合测向技术可实现对辐射源信号的幅相特征采集、提取和分析,并灵活配置比相干涉仪基线长度,提升系统比相测向解模糊能力和测向精度。该技术具有灵敏度高,测向范围广和测向精度高等特点,工程应用价值高。 展开更多

关键词 系留无人机 电子战 干涉仪 测向误差

下载PDF 职称材料

基于PLC 的系留无人机地面控制系统设计 被引量：1

18

作者 周远兴 陈俊良 +2 位作者 魏文彬 章百宝 邓博文 《兵工自动化》 2020年第7期79-82,共4页

针对系留无人机地面设备处于系统未集成、重要数据未监视控制和智能控制较弱的现状,设计一种基于可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)的地面控制系统。在现有系留无人机地面设备上进行研究,对工作模式进行分析,详细阐... 针对系留无人机地面设备处于系统未集成、重要数据未监视控制和智能控制较弱的现状,设计一种基于可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)的地面控制系统。在现有系留无人机地面设备上进行研究,对工作模式进行分析,详细阐述地面控制系统控制任务、系统的硬件设计和组态设计,以及关键技术和实现方法。实际应用结果表明:该方案能实现地面设备的集中管理,自动化程度高,满足系留无人机使用需求,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 系留无人机 地面控制系统 PLC

下载PDF 职称材料

系留无人机智简专网技术分析及应用

19

作者 马丹 田军 《通信电源技术》 2022年第23期158-160,166,共4页

系留无人机具有轻便灵活、部署便捷、续航能力强等特点,在应急通信场景中被广泛采用。结合定制化的5G高空基站构建系留无人机智简专网,全面介绍了系留无人机解决方案、5G高空基站方案、智简专网方案及定制化天线方案,并在济南市长清区... 系留无人机具有轻便灵活、部署便捷、续航能力强等特点,在应急通信场景中被广泛采用。结合定制化的5G高空基站构建系留无人机智简专网,全面介绍了系留无人机解决方案、5G高空基站方案、智简专网方案及定制化天线方案,并在济南市长清区进行了多项业务功能的测试验证及不同规划方案下的网络性能对比,为后续系留无人机应急通信保障能力优化、实现空天一体化的通信演进提供了指导。 展开更多

关键词 系留无人机 5G 智简专网 应急通信保障

下载PDF 职称材料

应用于系留无人机的线缆收放器自动控制系统开发

20

作者 孙亚飞 《深圳信息职业技术学院学报》 2022年第5期61-68,76,共9页

线缆收放器是系留无人机系统的核心部件,对提升整套系留无人机系统的自动化程度起着关键作用。基于位移传感器和直流电机,设计并开发了一套应用于系留无人机系统的线缆收放器自动控制系统。该自动控制系统能够实现系留无人机系留线缆的... 线缆收放器是系留无人机系统的核心部件,对提升整套系留无人机系统的自动化程度起着关键作用。基于位移传感器和直流电机,设计并开发了一套应用于系留无人机系统的线缆收放器自动控制系统。该自动控制系统能够实现系留无人机系留线缆的自动收线和放线操作,无需人为参与,提高了系留无人机系统的自动化程度,减少了用户使用过程中的劳动强度和复杂程度,有效提高了系留无人机系统操作的安全性和便捷性,有效促进了系留无人机系统在各个领域的工程应用。 展开更多

关键词 系留无人机 自动 线缆收放器 控制系统

下载PDF 职称材料