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平行机器人与平行无人系统:框架、结构、过程、平台及其应用 被引量:62
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作者 白天翔 王帅 +3 位作者 沈震 曹东璞 郑南宁 王飞跃 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期161-175,共15页
本文将基于ACP(Artificial societies,computational experiments,parallel execution)的平行系统思想与机器人领域相结合,形成一种软硬件相结合的框架,为无人机、无人车、无人船在复杂环境中实验、学习与实际工作提供便捷、安全的平台... 本文将基于ACP(Artificial societies,computational experiments,parallel execution)的平行系统思想与机器人领域相结合,形成一种软硬件相结合的框架,为无人机、无人车、无人船在复杂环境中实验、学习与实际工作提供便捷、安全的平台,即平行无人系统.本文从平行机器人的基本概念出发,提出平行无人系统的基本框架,并介绍了各模块的基本功能与实现方法,探讨了其中的关键技术.然后本文围绕无人机、无人车、无人船三个方面展望了无人平行系统在实际中的应用和所面临的挑战,提出了平行无人系统的未来发展方向. 展开更多
关键词 平行系统及理论 平行机器人 软件定义机器人 无人车 无人机 无人船
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基于无人机紫外检测的输电线路电晕放电缺陷智能诊断技术 被引量:51
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作者 彭向阳 钟清 +3 位作者 饶章权 杨必胜 陈驰 苏林晓 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2292-2298,共7页
目前使用紫外视频进行绝缘子探伤需要人工判读放电光斑,自动化程度较低。为此,提出了一种以无人机(UAV)搭载的紫外传感器所获取的影像为数据源,根据电晕放电的光谱特征和紫外成像的形态特征来自动检测紫外视频放电位置的方法。首先从紫... 目前使用紫外视频进行绝缘子探伤需要人工判读放电光斑,自动化程度较低。为此,提出了一种以无人机(UAV)搭载的紫外传感器所获取的影像为数据源,根据电晕放电的光谱特征和紫外成像的形态特征来自动检测紫外视频放电位置的方法。首先从紫外影像中获取图像帧;然后对图像进行最大类间方差二值化和区域生长处理,根据区域生长后的结果来计算疑似放电区域;最后经放电异常诊断,利用获得的高精度位置姿态以及时间同步信息,得到高压输电线路绝缘子发生异常的具体地理位置。实验结果表明上述方法可以自动提取紫外视频中呈高密度、连续放电的区域。该方法可有效地对紫外影像中高压输电线路绝缘子进行放电异常诊断,对电网运行维护有实际意义。 展开更多
关键词 无人机 uav 图像处理 紫外影像 绝缘子 电晕放电 安全诊断
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基于无人机图像颜色指数的植被识别 被引量:45
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作者 丁雷龙 李强子 +2 位作者 杜鑫 田亦陈 袁超 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2016年第1期78-86,共9页
植被信息在农业监测、生态环境保护等方面具有重要作用。利用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)获取的高分辨率图像识别植被信息具有成本低廉、方式灵活等优势。目前UAV遥感使用的可见光图像主要依靠各种颜色指数提取植被。以山东省... 植被信息在农业监测、生态环境保护等方面具有重要作用。利用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)获取的高分辨率图像识别植被信息具有成本低廉、方式灵活等优势。目前UAV遥感使用的可见光图像主要依靠各种颜色指数提取植被。以山东省微山县为研究区,选用NGRDI,Ex G,Ex G-ExR和GLI等4种基于RGB色域的颜色指数,对覆盖研究区的UAV图像进行灰度化处理,用最大类间方差自动阈值检测方法将植被区域与非植被区域识别出来,并分析各种颜色指数的适用性及影响因素。研究结果表明:4种颜色指数均能快速准确地识别植被覆盖区域,识别精度在90%以上。其中Ex G-ExR指数优于其他指数,识别精度最高,识别效果较稳定;Ex G与GLI指数的识别精度在研究区9景图像中变化不大,相对稳定,也可作为有效的植被识别方法。4种颜色指数对植被与背景的RGB特征差别较大图像的植被识别精度均较高。植被识别精度与研究区图像中冬小麦所占比例成正比,与阔叶林、建筑物/道路所占比例成反比。 展开更多
关键词 无人机(uav) 植被识别 颜色指数 RGB色域
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面向单体异形建筑的无人机单相机实景三维建模 被引量:38
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作者 刘春 曾劲涛 +1 位作者 张书航 周源 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期550-556,564,共8页
针对单体异形建筑的实景三维建模问题,提出一种无人机单相机建模方法,选用小型旋翼无人机和单相机作为航摄装备,建立环绕式的无人机航路,实现对单体建筑自动化的多高度、多角度三维立体观测.使用新方法和广泛使用的无人机倾斜摄影建模... 针对单体异形建筑的实景三维建模问题,提出一种无人机单相机建模方法,选用小型旋翼无人机和单相机作为航摄装备,建立环绕式的无人机航路,实现对单体建筑自动化的多高度、多角度三维立体观测.使用新方法和广泛使用的无人机倾斜摄影建模方法分别对同一单体异形建筑进行影像数据采集,并对数据进行处理生成实景三维模型.结果表明,新方法相对于无人机倾斜摄影建模方法,在保证建模精度不降低的前提下提升了建模效率和建模质量. 展开更多
关键词 无人机 倾斜摄影(uav) 异形建筑 三维建模
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Distributed intelligent self-organized mission planning of multi-UAV for dynamic targets cooperative search-attack 被引量:37
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作者 Ziyang ZHEN Ping ZHU +1 位作者 Yixuan XUE Yuxuan JI 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第12期2706-2716,共11页
This article studies the cooperative search-attack mission problem with dynamic targets and threats, and presents a Distributed Intelligent Self-Organized Mission Planning(DISOMP)algorithm for multiple Unmanned Aerial... This article studies the cooperative search-attack mission problem with dynamic targets and threats, and presents a Distributed Intelligent Self-Organized Mission Planning(DISOMP)algorithm for multiple Unmanned Aerial Vehicles(multi-UAV). The DISOMP algorithm can be divided into four modules: a search module designed based on the distributed Ant Colony Optimization(ACO) algorithm, an attack module designed based on the Parallel Approach(PA)scheme, a threat avoidance module designed based on the Dubins Curve(DC) and a communication module designed for information exchange among the multi-UAV system and the dynamic environment. A series of simulations of multi-UAV searching and attacking the moving targets are carried out, in which the search-attack mission completeness, execution efficiency and system suitability of the DISOMP algorithm are analyzed. The simulation results exhibit that the DISOMP algorithm based on online distributed down-top strategy is characterized by good flexibility, scalability and adaptability, in the dynamic targets searching and attacking problem. 展开更多
关键词 Ant Colony Optimization(ACO) Cooperative control Mission planning Search-attack integration SELF-ORGANIZED unmanned aerial vehicle(uav)
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无人机航摄系统的特点及应用前景探讨 被引量:38
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作者 杨润书 吴亚鹏 +1 位作者 李加明 万保峰 《地矿测绘》 2011年第1期8-9,12,共3页
介绍了无人机航摄系统的组成,该系统主要包括飞行平台、地面站系统、航拍摄像系统、影像处理软件4个部分,讨论该系统的特点和优势,并对其应用前景进行展望。
关键词 无人机 遥感 空间分辨率 正射影像图
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简述无人机在遥感技术中的应用 被引量:35
7
作者 王青山 《测绘与空间地理信息》 2010年第3期100-101,104,共3页
随着我国经济建设的发展,现有的航天、航空遥感技术手段已无法适应经济发展的需要,客观上要求新的遥感技术为日益发展的经济建设服务。以无人机为空中遥感平台的遥感技术,正是适应这一需要而发展起来的一项新型应用性技术,能够较好地满... 随着我国经济建设的发展,现有的航天、航空遥感技术手段已无法适应经济发展的需要,客观上要求新的遥感技术为日益发展的经济建设服务。以无人机为空中遥感平台的遥感技术,正是适应这一需要而发展起来的一项新型应用性技术,能够较好地满足现阶段我国城乡对航空遥感业务的需求。本文将从工作原理、流程、优势等几个方面简要论述无人机在遥感技术中的应用。 展开更多
关键词 无人机 遥感 应用
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垂直起降无人机总体方案分析及控制策略综合研究 被引量:30
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作者 王冠林 武哲 《飞机设计》 2006年第3期25-30,共6页
垂直起降无人机是垂直起降技术和无人机的结合体。它既有直升机的垂直起降和悬停能力,又具有固定翼飞机的速度快、航程远的特点。同时,它还具备一般无人机的基本特点,可满足执行特殊任务的需要。因无需考虑机载人员的因素,垂直起降无人... 垂直起降无人机是垂直起降技术和无人机的结合体。它既有直升机的垂直起降和悬停能力,又具有固定翼飞机的速度快、航程远的特点。同时,它还具备一般无人机的基本特点,可满足执行特殊任务的需要。因无需考虑机载人员的因素,垂直起降无人机可以采用的垂直起降和总体设计方案更加灵活和多样。本文在分析现有各种垂直起降无人机方案的基础上,提出了“双旋翼尾坐式飞翼”布局,并在随后对其进行了详细参数确定和性能估算。最后,对其进行了控制策略的研究。 展开更多
关键词 垂直起降 无人机 总体设计 控制策略
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基于遗传算法的输电线路无人机巡检路径规划 被引量:30
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作者 邓荣军 王斌 +1 位作者 熊典 代礼弘 《计算机测量与控制》 2015年第4期1299-1301,共3页
针对无人机有效、安全巡检输电线路的路径问题,提出了一种基于遗传算法的输电线路无人机巡检路径规划方法,采用极坐标编码方式对无人机巡检路径构造染色体;结合实际情况中的无人机巡检各种约束问题,设计了适合于无人机巡检路径规划的遗... 针对无人机有效、安全巡检输电线路的路径问题,提出了一种基于遗传算法的输电线路无人机巡检路径规划方法,采用极坐标编码方式对无人机巡检路径构造染色体;结合实际情况中的无人机巡检各种约束问题,设计了适合于无人机巡检路径规划的遗传算子;实验结果证明算法能综合考虑各种因素,提高了全局寻优能力,是解决实际输电线路无人机巡检路径规划问题的较好办法; 展开更多
关键词 无人机 遗传算法 输电线路巡检 路径规划 染色体编码
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Rotary unmanned aerial vehicles path planning in rough terrain based on multi-objective particle swarm optimization 被引量:24
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作者 XU Zhen ZHANG Enze CHEN Qingwei 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2020年第1期130-141,共12页
This paper presents a path planning approach for rotary unmanned aerial vehicles(R-UAVs)in a known static rough terrain environment.This approach aims to find collision-free and feasible paths with minimum altitude,le... This paper presents a path planning approach for rotary unmanned aerial vehicles(R-UAVs)in a known static rough terrain environment.This approach aims to find collision-free and feasible paths with minimum altitude,length and angle variable rate.First,a three-dimensional(3D)modeling method is proposed to reduce the computation burden of the dynamic models of R-UAVs.Considering the length,height and tuning angle of a path,the path planning of R-UAVs is described as a tri-objective optimization problem.Then,an improved multi-objective particle swarm optimization algorithm is developed.To render the algorithm more effective in dealing with this problem,a vibration function is introduced into the collided solutions to improve the algorithm efficiency.Meanwhile,the selection of the global best position is taken into account by the reference point method.Finally,the experimental environment is built with the help of the Google map and the 3D terrain generator World Machine.Experimental results under two different rough terrains from Guilin and Lanzhou of China demonstrate the capabilities of the proposed algorithm in finding Pareto optimal paths. 展开更多
关键词 unmanned aerial vehicle(uav) path planning multiobjective optimization particle swarm optimization
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基于A-Star和改进模拟退火算法的航迹规划 被引量:25
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作者 岳秀 张超峰 +1 位作者 张伟 王亚刚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第8期1365-1371,共7页
基于A*算法和改进模拟退火算法提出了一种新型的无人机航迹规划方法,解决了多无人机在复杂约束条件下完成多目标任务的问题。首先,对任务区域的禁飞区域、目标区域及目标区域内巡航有效区建立模型,采用A*算法解决了无人机途中躲避障碍(... 基于A*算法和改进模拟退火算法提出了一种新型的无人机航迹规划方法,解决了多无人机在复杂约束条件下完成多目标任务的问题。首先,对任务区域的禁飞区域、目标区域及目标区域内巡航有效区建立模型,采用A*算法解决了无人机途中躲避障碍(禁飞区)的最优路径选择问题;其次,应用模型分解技术合理将有效区域分解为多个子目标点,结合改进模拟退火算法对子目标航迹规划,解决了无人机在巡航有效区子目标区域内的高覆盖率问题。最后,以无人机在抗震救灾中的真实数据为实例,通过仿真实验验证了所提方法的鲁棒性和有效性。 展开更多
关键词 无人机(uav) 模型区域分解技术 A*算法 改进模拟退火算法
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免像控无人机航摄系统在1∶500地形图测绘中的应用 被引量:22
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作者 贾彦昌 张斌 《北京测绘》 2018年第9期1092-1096,共5页
无人机航空摄影测量技术在国民生产中发挥着越来越大的作用。传统的航空摄影测量都需要一定数量的像控点,对于山地、丘陵和一些复杂的地形,像控点的获取尤为困难,从而大大限制了航空摄影测量的应用。本文以天狼星免像控航测系统为平台,... 无人机航空摄影测量技术在国民生产中发挥着越来越大的作用。传统的航空摄影测量都需要一定数量的像控点,对于山地、丘陵和一些复杂的地形,像控点的获取尤为困难,从而大大限制了航空摄影测量的应用。本文以天狼星免像控航测系统为平台,介绍了免像控摄影测量的工作原理和作业流程,运用计算机自动进行内业处理,大大减少了人工干预。通过阐述其在青岛市某区1∶500地形图的应用中进行了精度分析。 展开更多
关键词 无人驾驶飞机(uav) 航空摄影 免像控 精度分析
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无人机的侦察航路规划 被引量:20
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作者 柳长安 王和平 李为吉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期490-494,共5页
针对无人机 ( UAV)侦察任务的两个目标 :( 1 )发现尽可能多的目标 ;( 2 )获得对所有目标尽可能多的有效侦察时间 ,提出了一种优化方法 ,包括航路规划和航路光顺两部分。首先由基于遗传算法 ( GA)的航路规划器根据选定的任务目标制定出... 针对无人机 ( UAV)侦察任务的两个目标 :( 1 )发现尽可能多的目标 ;( 2 )获得对所有目标尽可能多的有效侦察时间 ,提出了一种优化方法 ,包括航路规划和航路光顺两部分。首先由基于遗传算法 ( GA)的航路规划器根据选定的任务目标制定出优化航路 ,然后由航路光顺器对优化航路进行光顺以形成可供无人机飞行的航路。最后给出了仿真结果 。 展开更多
关键词 无人机(uav) 航路规划 遗传算法 有效侦察时间
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3维动态环境下的无人机路径跟踪算法 被引量:23
14
作者 王怿 祝小平 +1 位作者 周洲 张慧 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期83-91,共9页
针对固定翼无人机在动态环境下沿参考轨迹飞行时可能与未知障碍物发生碰撞的问题,提出了可实时避障的路径跟踪算法.采用3维毕达哥拉斯速端曲线(PH)作为参考飞行路径.PH曲线具有曲率连续、曲线平滑等特性,能满足固定翼无人机运动学约束,... 针对固定翼无人机在动态环境下沿参考轨迹飞行时可能与未知障碍物发生碰撞的问题,提出了可实时避障的路径跟踪算法.采用3维毕达哥拉斯速端曲线(PH)作为参考飞行路径.PH曲线具有曲率连续、曲线平滑等特性,能满足固定翼无人机运动学约束,适于无人机飞行跟踪控制实现.给出了3维空间内稳定跟踪参数化曲线路径的充分条件.设计了非线性模型预测控制器使无人机能稳定跟踪3维PH参考路径,并改进了目标函数形式使无人机在沿参考路径飞行时能及时避开环境中未知的大型静止障碍物和移动障碍物,在避障后继续朝目标点飞行.最后通过MATLAB仿真实验验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 避障 路径跟踪 毕达哥拉斯速端曲线 无人机
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UAV feasible path planning based on disturbed fluid and trajectory propagation 被引量:21
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作者 Yao Peng Wang Honglun Su Zikang 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第4期1163-1177,共15页
In this paper, a novel algorithm based on disturbed fluid and trajectory propagation is developed to solve the three-dimensional(3-D) path planning problem of unmanned aerial vehicle(UAV) in static environment.Fir... In this paper, a novel algorithm based on disturbed fluid and trajectory propagation is developed to solve the three-dimensional(3-D) path planning problem of unmanned aerial vehicle(UAV) in static environment.Firstly, inspired by the phenomenon of streamlines avoiding obstacles, the algorithm based on disturbed fluid is developed and broadened.The effect of obstacles on original fluid field is quantified by the perturbation matrix, where the tangential matrix is first introduced.By modifying the original flow field, the modified one is then obtained, where the streamlines can be regarded as planned paths.And the path proves to avoid all obstacles smoothly and swiftly, follow the shape of obstacles effectively and reach the destination eventually.Then, by considering the kinematics and dynamics equations of UAV, the method called trajectory propagation is adopted to judge the feasibility of the path.If the planned path is unfeasible, repulsive and tangential parameters in the perturbation matrix will be adjusted adaptively based on the resolved state variables of UAV.In most cases, a flyable path can be obtained eventually.Simulation results demonstrate the effectiveness of this method. 展开更多
关键词 Disturbed fluid Feasibility Three-dimensional (3-D)path planning Trajectory propagation unmanned aerial vehicleuav
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基于阶层标识的无人机自主精准降落系统 被引量:20
16
作者 张咪 赵勇 +2 位作者 布树辉 张臻炜 杨君 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期208-216,共9页
随着微小型无人机(UAV)在航拍、测绘、环境监测、快递投送等民用领域的广泛应用,对微小型无人机的可用性和可靠性提出了更高的要求。为了使微小型无人机能够精确地完成自主降落,由于计算机视觉部署成本低、独立性强、信息丰富等特点,提... 随着微小型无人机(UAV)在航拍、测绘、环境监测、快递投送等民用领域的广泛应用,对微小型无人机的可用性和可靠性提出了更高的要求。为了使微小型无人机能够精确地完成自主降落,由于计算机视觉部署成本低、独立性强、信息丰富等特点,提出了通过识别匹配一种多层嵌套二维编码的阶层降落标识来进行相对定位的算法,并展示了与之对应的阶层标识检测及定位的无人机自主降落系统,由于编码的信息量与其他系统相比,具有高低空的高识别率、编码空间大等特点,故此系统可同时支持单个或多个停机坪的配置,且成本低廉,无需添加机载设备成本。最后对该系统进行仿真验证和实飞测试,表明所提出算法能够有效地实现无人机全自主降落。 展开更多
关键词 无人机(uav) 阶层降落标识 相机位姿估计 自主精准降落 降落系统
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Control techniques of tilt rotor unmanned aerial vehicle systems: A review 被引量:20
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作者 Liu Zhong He Yuqing +1 位作者 Yang Liying Han Jianda 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第1期135-148,共14页
The tilt rotor unmanned aerial vehicle(TRUAV) exhibits special application value due to its unique rotor structure. However, varying dynamics and aerodynamic interference caused by tiltable rotors are great technica... The tilt rotor unmanned aerial vehicle(TRUAV) exhibits special application value due to its unique rotor structure. However, varying dynamics and aerodynamic interference caused by tiltable rotors are great technical challenges and key issues for TRUAV's high-powered flight controls, which have attracted the attention of many researchers. This paper outlines the concept of TRUAV and some typical TRUAV platforms while focusing on control techniques. TRUAV structural features, dynamics modeling, and flight control methods are discussed, and major challenges and corresponding developmental tendencies associated with TRUAV flight control are summarized. 展开更多
关键词 Aircraft structures Dynamics modeling Flight control Tilt rotors unmanned aerial vehicleuav
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基于合作目标的无人机目标跟踪方法 被引量:21
18
作者 苏贇 王挺 +2 位作者 姚辰 邵士亮 王志东 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期425-432,共8页
无人机与地面排爆机器人组成空地系统协同作业,可以大大提高排爆机器人的作业效率和作业能力.针对此问题,提出一种可用于空地系统的无人机目标跟踪方法.首先,利用视觉算法对地面目标进行识别和定位,并利用动态置信窗口减小搜索面积.对... 无人机与地面排爆机器人组成空地系统协同作业,可以大大提高排爆机器人的作业效率和作业能力.针对此问题,提出一种可用于空地系统的无人机目标跟踪方法.首先,利用视觉算法对地面目标进行识别和定位,并利用动态置信窗口减小搜索面积.对于高机动性造成的目标短暂消失导致跟踪失败的问题,利用卡尔曼滤波算法对目标位置进行滤波和运动预测,并提出一种自适应串级PID(比例一积分一微分)算法进行无人机飞行控制,实现对动态目标的实时跟踪.最后,设计了机体倾斜补偿算法来解决环境干扰造成的降落误差较大的问题,实现无人机的精准降落.搭建了地面机器人和无人机组成的空地系统进行实验,结果表明该系统能可靠地完成各部分任务,验证了所设计算法的有效性. 展开更多
关键词 无人机 目标识别与跟踪 自适应串级PID 精准降落 卡尔曼滤波
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无人机遥感技术在环境保护领域的应用 被引量:19
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作者 杨海军 李营 +1 位作者 朱海涛 洪运富 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期607-613,共7页
给出了无人机遥感的概念,介绍了无人机遥感系统的基本组成和应用特点,指出了它在环境保护领域的重要应用价值。论述了无人机遥感技术在突发环境事件应急监测、环境污染监测、生态监察、自然灾害应急监测及灾后环境评估、重大建设项目环... 给出了无人机遥感的概念,介绍了无人机遥感系统的基本组成和应用特点,指出了它在环境保护领域的重要应用价值。论述了无人机遥感技术在突发环境事件应急监测、环境污染监测、生态监察、自然灾害应急监测及灾后环境评估、重大建设项目环保评估、县域生态核查等方面的具体应用模式,展示了无人机遥感作为环境保护领域的支撑技术,在环境监管、环境保护上发挥的重要作用和广阔的应用前景。 展开更多
关键词 无人机(uav) 环境监测 遥感
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无人机航测遥感技术在农村土地承包经营权登记试点中的应用 被引量:20
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作者 周晓云 陆朝锋 廖顺华 《测绘与空间地理信息》 2014年第11期163-165,共3页
简要介绍农村土地承包经营权登记试点工作概况和无人机航摄技术的特点,结合工程实例介绍了利用无人机航摄影像制作DOM的作业过程,描述其中的航拍、像片控制测量、空三加密及DOM制作。
关键词 无人机 航空摄影测量 农村土地承包经营权 登记
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