多旋翼姿态解算中的改进自适应扩展Kalman算法 被引量：18

1

作者 张欣 白越 +3 位作者 赵常均 王日俊 宫勋 续志军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3384-3390,共7页

提出了一种改进的Sage-Husa自适应扩展Kalman滤波算法,用于保证多旋翼无人机在噪声统计特性未知且时变、振动为主要扰动源、姿态角高动态变化等飞行条件下飞行姿态角解算的精度与稳定性。该算法采用微机电系统陀螺仪实时动态解算的姿态... 提出了一种改进的Sage-Husa自适应扩展Kalman滤波算法,用于保证多旋翼无人机在噪声统计特性未知且时变、振动为主要扰动源、姿态角高动态变化等飞行条件下飞行姿态角解算的精度与稳定性。该算法采用微机电系统陀螺仪实时动态解算的姿态角方差估计系统噪声方差;并采用自适应滤波算法在线估计量测噪声方差,从而保证滤波的精度与稳定性;同时引入滤波器收敛性判据,结合强跟踪Kalman滤波算法来抑制滤波发散。飞行实验与分析表明:改进算法解算的俯仰角与横滚角均方根误差分别为1.722°和1.182°,明显优于常规的Sage-Husa自适应滤波算法。实验还显示:改进的算法自适应能力强、实时性好、精度高、运行可靠,能够满足多旋翼无人机自主飞行的需要,若对参数进行适当修改,还可应用于其它动态性能要求较高的导航信息测量系统中。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 姿态解算 自适应滤波 扩展Kalman滤波

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基于无人机垂直观测的南京PM2.5污染个例研究 被引量：13

2

作者 曹云擎 王体健 +4 位作者 高丽波 陈璞珑 赵明 周树道 王敏 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期292-304,共13页

为了深入理解边界层内气温、相对湿度对PM2.5垂直分布和近地面污染的影响,本文使用搭载了多参数大气环境探测传感器的无人机对南京2017年12月3~4日和12月23~24日的PM2.5浓度、气温和相对湿度进行垂直观测,结合对气象数据的分析及HYSPLIT... 为了深入理解边界层内气温、相对湿度对PM2.5垂直分布和近地面污染的影响,本文使用搭载了多参数大气环境探测传感器的无人机对南京2017年12月3~4日和12月23~24日的PM2.5浓度、气温和相对湿度进行垂直观测,结合对气象数据的分析及HYSPLIT4(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory version 4)轨迹计算模式的应用,对这两次PM2.5的垂直分布特征及污染过程的成因进行了分析。结果表明,PM2.5浓度和相对湿度呈明显的正相关关系,在12月23~24日的6次观测中相关系数均值达到0.96。逆温层下部,PM2.5浓度和相对湿度高且垂直差异较小;逆温层以上,PM2.5浓度和相对湿度随高度升高而迅速降低。由于大气扩散条件较差,导致PM2.5在华北平原南部不断累积,之后受到高压系统的影响分别向南和东南转移。这两次PM2.5污染过程都明显受到外部输送的影响,大气逆温对PM2.5和水汽的向上输送有明显的抑制作用,外部输送和局部逆温是导致这两次PM2.5污染的主要原因。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 边界层 PM2.5污染 垂直分布 后向轨迹

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基于无人机倾斜摄影的电力巡检三维建模研究 被引量：8

3

作者 赵永柱 《自动化仪表》 CAS 2021年第8期54-57,共4页

目前,面对国家特高压(UHV)骨干输电网络规模的不断扩增,传统的野外人工电力巡检机制已经无法适应新需求。对此,结合倾斜摄影可多视角、实时采集影像信息的优势,搭载多旋翼无人机技术,构建无人机电力巡检系统。基于前视与侧视的双视角采... 目前,面对国家特高压(UHV)骨干输电网络规模的不断扩增,传统的野外人工电力巡检机制已经无法适应新需求。对此,结合倾斜摄影可多视角、实时采集影像信息的优势,搭载多旋翼无人机技术,构建无人机电力巡检系统。基于前视与侧视的双视角采集需求,进行无人机倾斜摄影设备的选型。而后,结合巡检资料与无人机航线规划展开过切斜摄影作业,从而获取电力巡检的多维图像数据。最后,根据图像信息,利用连接点提取、密集匹配等技术,使用Pix4Dmapper软件完成电力巡检三维模型重建。通过试验证明,该无人机巡检系统可准确再现三维实景,与实测数据的偏差较小,达到了三维建模的高精准要求。 展开更多

关键词 电力巡检 多旋翼无人机 无人机巡检系统 三维模型重建 特高压

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结合预设航线的多旋翼无人机避障算法 被引量：6

4

作者 廖津余 谢习华 邓宇 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第8期152-154,157,共4页

针对现有多旋翼无人机使用人工势场法进行避障的研究中,仅考虑目标点的安全抵达,少有考虑按预设航线飞行的作业需求,通过在人工势场法中赋予航线"线势场",将多旋翼无人机的避障与航线飞行进行结合,使无人机避障之后能重回航... 针对现有多旋翼无人机使用人工势场法进行避障的研究中,仅考虑目标点的安全抵达,少有考虑按预设航线飞行的作业需求,通过在人工势场法中赋予航线"线势场",将多旋翼无人机的避障与航线飞行进行结合,使无人机避障之后能重回航线。针对传统势场法中的引力场并不适用于无人机,对引力场进行了改进。解决了引入"线势场"后容易导致无人机陷入局部极小点的问题,通过仿真验证了上述改进的效果。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 航线飞行 避障 线势场 改进人工势场

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自由空域下多旋翼无人机安全间隔标定方法 被引量：1

5

作者 张洪海 李博文 +2 位作者 刘皞 钟罡 费毓晗 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3149-3156,共8页

为确保低空空域内无人机的运行安全,考虑多旋翼无人机的特点,提出一种自由空域下多旋翼无人机安全间隔标定方法。首先,以无人机机体圆柱的最小外接球作为无人机的碰撞盒,利用无人机的位置信息、速度信息和位置误差信息,基于三维高斯分... 为确保低空空域内无人机的运行安全,考虑多旋翼无人机的特点,提出一种自由空域下多旋翼无人机安全间隔标定方法。首先,以无人机机体圆柱的最小外接球作为无人机的碰撞盒,利用无人机的位置信息、速度信息和位置误差信息,基于三维高斯分布假设,建立无人机空中碰撞概率模型;然后,根据自由空域的特点,提出基于最大碰撞概率的无人机安全间隔标定方法。以经纬M600 Pro无人机为例,将5%最大碰撞概率作为安全目标水平,使用该方法得到的最小安全间隔分别为:纵向间隔16 m,横向间隔11 m,垂直间隔6 m。据此,可为多旋翼无人机安全间隔标准的制定提供理论依据。 展开更多

关键词 航空运输 安全间隔标定 碰撞概率 多旋翼无人机 自由空域

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基于多旋翼无人机的大比例尺地形图测绘应用研究 被引量：5

6

作者 席文欢 黄红梅 《广东水利水电》 2019年第8期103-106,共4页

该文基于多旋翼无人机倾斜摄影测量系统建立高精度、高分辨率的三维倾斜模型,采用EPS地理信息平台软件提取地形要素制作大比例尺地形图。并以广州市增城区某小区作为实验区域,按照多旋翼无人机的大比例尺地形图测绘程序进行地形图测制,... 该文基于多旋翼无人机倾斜摄影测量系统建立高精度、高分辨率的三维倾斜模型,采用EPS地理信息平台软件提取地形要素制作大比例尺地形图。并以广州市增城区某小区作为实验区域,按照多旋翼无人机的大比例尺地形图测绘程序进行地形图测制,通过成果精度分析发现,该方法制作的实验区域地形图的平面精度完全满足1∶500地形测绘的精度要求。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 大比例尺地形图 倾斜摄影测量

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多旋翼无人机在变控制量下的三轴磁罗盘校正 被引量：5

7

作者 徐东甫 白越 +2 位作者 宫勋 吴子毅 续志军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1940-1947,共8页

为了在特殊环境下有效使用多旋翼无人机飞行器的磁罗盘,研究了大电流、控制量变化情况下磁罗盘的校正问题,提出了一种磁罗盘自适应校准方法。推导了磁罗盘误差的变化规律并建立了误差模型,分析了硬磁误差随控制量变化的规律,进而提出了... 为了在特殊环境下有效使用多旋翼无人机飞行器的磁罗盘,研究了大电流、控制量变化情况下磁罗盘的校正问题,提出了一种磁罗盘自适应校准方法。推导了磁罗盘误差的变化规律并建立了误差模型,分析了硬磁误差随控制量变化的规律,进而提出了一种基于整体最小二乘法的空间直线拟合方法。通过空间直线拟合,将得到的控制量和硬磁补偿的对应关系用于实时调整对空间飞行器的硬磁补偿,最终解决了控制量变化对磁罗盘的影响。进行了实验验证,结果表明:提出的方法可将飞行器控制量变化带来的磁罗盘硬磁误差基本抵消;在实际飞行中,多旋翼无人飞行器的偏航误差可由最大的15°减小到3°以内。本文所给出的方法在控制量变化,大电流情况下使用时,可以很好地校正磁罗盘航向角误差,提高导航精度。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 磁罗盘 变控制量 硬磁误差 误差补偿

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基于多旋翼无人机的正交式风压矢量分解测风法 被引量：3

8

作者 侯天浩 行鸿彦 刘洋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期200-207,共8页

针对多旋翼无人机平台上的测风设备会受到旋翼扰流干扰的问题,基于伯努利方程提出了一种适用于多旋翼无人机的利用正交式风压矢量分解反演风速风向的算法,并通过设计感压腔的布局与结构进一步降低了旋翼扰流的影响。利用Space claim和Me... 针对多旋翼无人机平台上的测风设备会受到旋翼扰流干扰的问题,基于伯努利方程提出了一种适用于多旋翼无人机的利用正交式风压矢量分解反演风速风向的算法,并通过设计感压腔的布局与结构进一步降低了旋翼扰流的影响。利用Space claim和Meshing软件建立测风模型,通过Fluent软件改变流场内气流的速度与方向,对该测风法在不同流场中进行了仿真研究。在实际测量中,当风速高于2 m/s时正交式风压矢量分解测风法的测风速误差均保持在10%以内,证明了该法可以有效降低旋翼扰流对测风的干扰,实现高精度测风。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 测风 风压 流场 整流罩

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多旋翼无人机载高光谱成像系统几何和辐射校正方法研究 被引量：3

9

作者 周蕊 欧毅 +1 位作者 虞豹 王茜 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期141-147,共7页

针对农林环保等行业应用,结合成像光谱仪与无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)技术,有效地解决了高光谱遥感数据不足和空间分辨率低等问题.但UAV高光谱成像系统面临的设备昂贵、数据质量差和效率低等一系列问题,致使低成本高效便捷的... 针对农林环保等行业应用,结合成像光谱仪与无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)技术,有效地解决了高光谱遥感数据不足和空间分辨率低等问题.但UAV高光谱成像系统面临的设备昂贵、数据质量差和效率低等一系列问题,致使低成本高效便捷的UAV高光谱成像系统成为了研究的关键.介绍了将室内成像光谱仪搭载在多旋翼UAV上采集数据的高光谱成像系统,在试验区布设控制点和标准灰布,用GPS-RTK测量控制点的三维坐标和ASD地物光谱仪测量标准灰布的反射率以验证系统的成像精度.从辐射和几何两个方面进行分析评价.在辐射方面,经过辐射定标和MODTRAN模型大气校正的高光谱数据中校准灰布的反射率与ASD地物光谱仪测量的结果十分吻合;在几何方面,用GPS-IMU数据进行初始几何校正的图像与地面控制点坐标以分析图像处理后的几何误差,并提出通过改正姿态偏转角的方法提高图像的地理位置精度. 展开更多

关键词 高光谱遥感 多旋翼无人机 辐射校准 几何校正 成像光谱仪

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多旋翼无人机快速设计方法与工程应用

10

作者 宋飞宇 张志军 +1 位作者 张勇 郗小鹏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第3期117-122,共6页

为了快速对多旋翼无人机性能进行准确计算,提出了一种基于动力系统匹配的多旋翼无人机快速设计方法,自主推导计算公式并在MATLAB/Simulink下建立计算模型,并通过多旋翼机型进行了准确性的验证。该方法主要包括动力系统匹配、整机质量精... 为了快速对多旋翼无人机性能进行准确计算,提出了一种基于动力系统匹配的多旋翼无人机快速设计方法,自主推导计算公式并在MATLAB/Simulink下建立计算模型,并通过多旋翼机型进行了准确性的验证。该方法主要包括动力系统匹配、整机质量精确计算、悬停时间计算等,可以有效解决多旋翼结构设计迭代时间长的问题。目前,基于该方法已完成ZW-H880,ZW-Q1100,ZW-H1200三款机型设计,3款机型整机质量计算误差约为6.7%,航时计算误差约为4.9%,3款无人机平台已广泛应用于电力、林业及道路监测等领域。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 动力匹配 整机质量计算 悬停时间

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多旋翼无人机抗风能力及降噪研究

11

作者 唐毅 王征 +1 位作者 谢志明 刘肩山 《电声技术》 2022年第8期102-105,共4页

针对多旋翼无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在使用过程中受风力影响大的问题,对多旋翼无人机的受力情况进行研究,分析多旋翼无人机承受风力的理论极值,为无人机提高抗风能力从事城市空间作业提供参考。针对F450无人机在大载荷情况... 针对多旋翼无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在使用过程中受风力影响大的问题,对多旋翼无人机的受力情况进行研究,分析多旋翼无人机承受风力的理论极值,为无人机提高抗风能力从事城市空间作业提供参考。针对F450无人机在大载荷情况下的噪声现象进行分析,并提出改进建议。经过降噪处理,改进后的无人机系统更加适合在城市空间执行任务。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 抗风能力 城市作业 降噪

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环境风速及飞行参数对多旋翼植保无人机雾滴飘移特性的影响 被引量：11

12

作者 石鑫 陈奕璇 +4 位作者 杜亚辉 刘晓慧 杨代斌 袁会珠 闫晓静 《植物保护学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期546-553,共8页

为评估植保无人机低空低容量施药下的喷雾飘移风险,以国内市场主流机型电动多旋翼植保无人机为施药机械,研究不同环境风速及飞行参数(高度和速度)下喷雾雾滴飘移特性,构建雾滴飘移率与飘移距离之间的函数关系,并将测试结果与侧风速度及... 为评估植保无人机低空低容量施药下的喷雾飘移风险,以国内市场主流机型电动多旋翼植保无人机为施药机械,研究不同环境风速及飞行参数(高度和速度)下喷雾雾滴飘移特性,构建雾滴飘移率与飘移距离之间的函数关系,并将测试结果与侧风速度及飞行参数进行相关性分析和回归分析。结果表明:在温度为16.5~25.2℃,相对湿度为21.7%~64.4%的条件下,植保无人机喷雾地面雾滴飘移率与下风向距离的关系满足指数函数λ=a·ebx,相关系数R2均大于0.914;在侧风速度为1.1~7.0 m/s的条件下,雾滴累计飘移率在13.0%~56.2%之间,90%飘移雾滴沉降在喷雾区下风向7.0~27.3 m距离范围内;侧风速度、飞行高度均与雾滴累计飘移率和90%累计飘移距离呈极显著正相关,且3个因素对雾滴飘移率的影响大小为侧风速度>飞行高度>飞行速度,对90%累计飘移距离的影响大小为飞行高度>侧风速度>飞行速度,对喷幅内沉积率的影响大小为飞行高度>侧风速度>飞行速度。研究结果可用于多旋翼植保无人机实际作业中雾滴飘移风险的控制及飘移缓冲距离的确定。 展开更多

关键词 多旋翼植保无人机 施药参数 喷雾飘移 缓冲距离

原文传递

多旋翼无人机避障系统的控制设计 被引量：1

13

作者 罗皓 《信息与电脑》 2023年第9期130-133,共4页

为解决多旋翼无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)因遇到障碍物导致毁损的问题,研究了多旋翼无人机避障系统的控制设计。首先,分析多旋翼无人机避障系统的总体结构,并利用卷积神经网络设计比例-积分-微分(Proportion-Integral-Differen... 为解决多旋翼无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)因遇到障碍物导致毁损的问题,研究了多旋翼无人机避障系统的控制设计。首先,分析多旋翼无人机避障系统的总体结构,并利用卷积神经网络设计比例-积分-微分(Proportion-Integral-Differential,PID)控制器。其次,通过模糊自整定PID控制算法动态调整PID控制器的增益系数,实现多旋翼无人机避障系统的控制。最后,实验验证了该方法能够有效控制多旋翼无人机避障系统,控制效果较好。 展开更多

关键词 多旋翼无人机(uav) 避障系统 控制设计 比例-积分-微分(PID)控制

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多旋翼无人机无线充电技术研究进展与发展趋势 被引量：10

14

作者 武帅 蔡春伟 +2 位作者 陈轶 柴文萍 杨世彦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期555-565,共11页

多旋翼无人机在多领域的应用,使得无人机无线充电技术备受关注。该文对多旋翼无人机无线充电技术进行了综述。首先,总结了无人机无线充电技术的三种不同结构和原理;然后,重点对磁场耦合式和电场耦合式无人机无线充电技术近期研究成果和... 多旋翼无人机在多领域的应用,使得无人机无线充电技术备受关注。该文对多旋翼无人机无线充电技术进行了综述。首先,总结了无人机无线充电技术的三种不同结构和原理;然后,重点对磁场耦合式和电场耦合式无人机无线充电技术近期研究成果和相关的热点问题进行了阐述,主要分为耦合机构和错位应对方案研究;最后,对多旋翼无人机无线充电技术的发展趋势进行了展望,论述了亟待解决的关键技术。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 无线充电 耦合机构 错位

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系留多旋翼无人机通信系统天线布局及仿真分析

15

作者 程晓洁 戴禹 《电子技术应用》 2024年第2期93-95,共3页

设计了一种适用于系留多旋翼无人机通信系统的天线布局,采用FEKO仿真软件进行了电磁兼容仿真分析,并进行了实装试飞。仿真及实测表明,该天线布局方式可适用于多旋翼无人机通信系统。

关键词 系留多旋翼无人机通信系统 天线布局 隔离度 电磁兼容

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