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无人机狼群作战体系研究论文

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无人机狼群作战体系研究论文

美国志在亡我 强国从我做起 3月1日的《参考消息》头版头条十分醒目:《美将中国列为潜在核打击对象》,是日本《每日新闻》从美国战略司令部搞到的最新情报。 我跟踪美国战略研究已经20年。自改革开放以来,中国对美国战略已作出重大调整。中国不与世界任何国家为敌,一心一意搞建设。但是,我发现,美国对华战略只做了战术调整,在1979年到1989年期间,由于苏联是双方共同敌人的缘由,美国和中国的关系才表现得像一点正常国家关系,之后,就变得很不正常。只有在美国需要中国的时候,美国才给中国一点好脸。联想到美国对中国罄竹难书的刁难、杯葛、折腾,可以看出,美国始终是以改造、控制、威胁直至肢解的战略。不管中国人如何表达自己的善意,只要中国不愿意做美国的政治附庸和经济奴隶,美国对中国是不会改变看法和战略方针的。 这是中国学术界早晚都会明白的事,早一点明白,就会早一点唤醒国民。外患不可怕,怕的是看不到外患,更可怕的是认贼做友。知己知彼,百战不殆。 作为如笔者一样的老百姓,我们应该从自己做起,做一个对国家有用的人,多做一些对国家有用的事。勿以恶小而为之,勿以善小而不为。一人一把火,红透半边天。振作起来,奋发向上。一个国家有没有志气,要看这个国家的人的精神面貌。哀莫大于心死,愁莫大于无志。我们这么多人口,这么大的版图,我们为什么不能有尊严地自立于这个世界? 不怨天尤人,不自暴自弃。爱国是每一个中国人的责任。国是我们共同的家,我们没有别的地方可去。除了爱国,我们也没有别的选择。太阳强大了,乌云会散去;我们强大了,外敌会惧我! 要深入研究关系我国经济社会发展全局的重点、难点、热点问题,深入研究我们党长期执政面临的重大问题,深入研究国际政治经济形势发展变化带来的重大问题。 在新形势下,必须把研究重大战略问题摆在更加重要位置,不仅要形成浓厚的战略研究的氛围,还要逐步形成经常化、制度化的战略研究机制。我想要说的是,每一个研究人员,都要做胡主席号召的执行者,以实际行动,拿出自己的成果,而不是口是心非地喊几句动听的口号敷衍了事。稍有头脑和良知的人都知道,今天中国的内外形势,无论是国防安全、经济结构还是精神信仰,都已迫近了底线。胡主席讲话的真意就在于此。为国分忧,责无旁贷!

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怎样写关于美军信息化战争的论文

等效地形模拟方法去求轨迹。算法运用等效地形模拟方法,将作战区域中的敌方威胁、地形障碍等效为山峰,构建了无人机航迹规划的场景从而去求无人机轨迹,狼群算法是基于狼群群体智能,模拟狼群捕食行为及其猎物分配方式,以“胜者为王”的头狼产生规则和“强者生存”的狼群更新机制,提出一种新的群体智能算法。

无人机集群作战论文参考文献

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。下面是我为大家精心推荐的无人机应用技术论文,希望能够对您有所帮助。

无人机航测技术的应用分析

【摘 要】以生产项目为例,以无人机航测的技术流程为主线,介绍了无人机航测技术方面的应用分析。

【关键词】无人机、航测技术

【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.

【Key woerds】UAV、aerial surveying technology

中图分类号:V279+.2文献标识码:A 文章编号:

0 引言

无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术,在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大,影像有明显畸变等问题,这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。

本文从生产案例出发,以无人机航测技术为主线,对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。

1 生产实践

主要技术依据

《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);

《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);

《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);

《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...

数据源及预处理

数据源

本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像,航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ,焦距为:35mm,相幅大小为:5616×3744,像元分辨率为。影像地面分辨率为米。

遥感影像预处理

无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机,因此,在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时,需要对相机进行像片畸变差改正。(相机畸变改正在四维公司检校完成)

无人机航测总体作业流程

无人机航空摄影

本次无人机航摄分两个架次进行,由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好,影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好,能够表达真实的地物信息,可以满足1:2000成图要求。

像片航向重叠度为75%,旁向重叠一般为35%-45%,旋偏角一般控制在12度以下。

像片控制测量

像控点精度要求

像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于米,高程中误差不大于米。

像控点布点方案

项目布点方案确定为双模型布点,全部布设为平高点。

像控点测量

在像控测量之前,首先对测区内收集到的已知控制点进行联测,检核控制点情况;为满足后续像控测量,联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测,采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个,新设控制点2个,观测时具体技术参数依据规范,像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量,满足要求。

空中三角测量

本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密,根据航飞及影像分布情况,将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密,即采用自动匹配进行像点量测,剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求,检查点平面中误差为米,高程中误差为米,最终加密成果符合1:2000数据采集要求。

数据采集

在空三完成后,利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况,第一架次无法建立的模型有29个,占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大,航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求,我们提出了如下解决方案:在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。

项目精度报告

根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计,统计了3幅地形图,其中高程精度中误差最大为米,最小为米,从统计的结果看,粗差率比较高,有的达到了5%,平面精度中误差为米。

2 结 论

(1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性,比如,区域网整体加密精度评定良好,但单模型定向精度存在超限情况,在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等,可以通过外业实测进行补充测量、验证。

(2)利用无人机航测进行航空摄影测量时,应采用试验区的作业方法,即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验,分析精度指标后确定作业方案。

(3)目前,无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面,如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域,在载人机不便或无法完成的情况下,由无人机来完成。

参考文献:

[1] 范承啸,韩俊,熊志军,赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009,34(5):214-215;

[2] 崔红霞,李杰,林宗坚,储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005,30(1):105-107;

[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010,8(1):20-22;

作者简介:徐锦前(1982-),男,辽宁铁岭人,工程师,主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。

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运动捕捉技术是无人机、机器人、自动驾驶等涉及运动学数据领域的重要技术和算法。光学三维动作捕捉系统可以通过多个高速摄像机对目标特征点进行跟踪,以完成全身动作的捕捉。这样,无人机和机器人就可以模仿人体的运动,实现更高的智能化和灵活性。比如北京理工大学自动化学院利用NOKOV的光学三维动作捕捉系统,获取无人机的位姿信息,实现多无人机的空地协同控制。这是一种利用动作捕捉技术进行自动化控制的应用。

方法如下:

集中式控制方法:编队系统中的个体都会互相通信,互相传递速度、坐标位置、运动状态等信息。采用此种控制方法的系统飞行效果较好,因为编队系统中的每个无人机都知道编队系统中所有的信息,能做出更加科学的飞行决策和路线。

分布式控制方法:就不存在上述信息量较大导致丢失的情况,无人机编队系统中的个体只需要和领域的无人机进行通信,通信数据包以及通信链路都比较少。与集中式控制方法相对,采用此种控制方法的编队系统飞行效果会差一些。

分散式控制方法中:编队系统中的个体无人机之间不会进行通信,在编队系统中,会约定好飞行固定点,系统中的无人机个体正常保持与固定点的相对关系就可以了。由此可见,采用此种控制方法的编队系统计算量更小,但其带来的编队飞行效果是极差的,由于编队系统中的无人机个体不相互通信,可能会带来无人机之间的碰撞从而发生严重事故。

控制特点说明

由于集群对抗中信息的多元化和不完全、不确定性,对抗系统是一个复杂的动态随机过程,空战对抗态势随着时空不断演化,每个无人机作为一个智能体必须依据不断变化的态势并依据一定的准则调整自己的策略,进行己方个体之间的合作、与对方的博弈。

因此,在充分分析无人机集群对抗演化过程特点及其内涵的基础上,理解无人机集群对抗的非线性动态过程演化机制,利用系统动力学和复杂系统理论建立各种因素的相互作用和信息的传递关系的网络拓扑架构,有利于对无人机集群对抗过程的定量和定性分析。

无人机自适应自主决策对抗行为。集群对抗中,无人机个体是直接动作发出和执行者,无人机个体不断与环境进行交互并相互作用,促使对抗过程不断演化。

因此,集群对抗最终是要依赖于无人机的对抗规则,即无人机依据敌方态势、友机态势及自身飞行状态、武器状况、健康情况等因素,采取某种机动和攻击策略,如攻击敌机、威胁回避、支援友机、战术协同,使在最大化对敌杀伤、对敌态势、瓦解敌方意图和最小化自身损失等方面的综合效益取得最大化。

电力企业输电线路巡检工作中无人机的运用论文

在当前形势下,电力企业的体制改革已取得了一定的成效,供电服务范围进一步扩大,输电线路的分布也越来越广。由于各地区的自然环境具有一定的差异性,因此,采用人工方式对输电线路进行日常巡检已远远达不到要求。而采用无人机巡检可以在第一时间查明故障位置,且不会受到地形条件的影响,同时,还可以实现多角度、全方位的巡检,进而从整体上掌握输电线路的运行状况。可见,无人机的应用对于电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。

1 无人机的研究设计分析

当前,在输电线路巡检中,应用最为广泛的是遥控直升机和四旋翼无人机。应用无人机对输电线路进行全方位的巡视,可以迅速、准确地判断故障的发生点,大大提高巡视工作的效率。从产生和自身结构来看,无人机是先进科学技术创新研究的产物,它的形成主要涉及以下几方面。

技术方面

遥控直升机采用的是普通直升机的气动布局,一般可以携带图像采集和实时传输设备,在飞行过程中,可以将所“看”

到的各种信息通过传输设备及时传输到监控中心,从而大大提高输电设备巡视、检修工作的效率。四旋翼无人机的气动布局结构是 4 个旋翼相互对称分布。这种结构设置使其具有较高的起降能力。此外,四旋翼无人机还安装有减振云台和无线传输设备,在对输电线路进行巡检时,可以利用微型高分辨率的图像采集设备获得高清信息,并将所获信息及时传输到监控中心。

自身系统构成方面

遥控式无人机的构成主体是遥控直升机的本体。此外,遥控直升机还包括减振悬挂装置、信息采集和传输设备、地面图像的监视和操控系统等。四旋翼无人机主要由本体和地面监控站构成。

功能方面

无人机的功能分析应用遥控直升机巡检的工作流程是由人工进行遥控飞行或者悬停在输电线路的上空,而后再利用信息采集设备对线路的图像信息进行实时采集和传输;应用四旋翼无人机巡检的工作流程是在地面站的引导下,根据输电线路的布设状况进行信息的采集和传输。具体来说,分为以下几个步骤:①四旋翼无人机自主悬停于特定空间位置,而后再进行图像信息采集;②通过调节四旋翼的航向和减振云台,对图像采集设备、被检测设备的光学角度和距离进行合理调整,实现对输电线路设备图像的实时采集和传输;③根据人工操作的各项指令进行控制,而后沿输电线路进行飞行式观测和信息采集。

地面站的功能分析四旋翼无人机地面站的基本功能包括与四旋翼无人机协调进行遥控、遥测通信,对四旋翼无人机的图像信息采集位置的确定起引导作用,实时接收和整理分析无人机所获得的输电线路信息,实时操作、控制无人机的飞行状态和云台状态。

关键技术要点和创新点的分析

无人机巡检输电线路的关键技术要点和创新点主要包括以下几个:①四旋翼无人机具有自主悬停、自主导航飞行的特点,可以进行输电线路跳闸后的故障点查找,并在此基础上,构建一个完整的输电线路全过程立体式的巡检系统。②四旋翼无人机的另一个功能就是可以对输电线路起到防碰撞保护作用,用于输电线路的巡视和检测,同时,还可以对严重自然灾害下的输电线路起到保护作用,比如常见的大风、暴雨等。③地面实时监控技术和图像防抖降噪技术在输电线路巡检中的应用。无人机所配备的可见光视频可以在网络信息技术的作用下及时传输到监控中心。④对四旋翼无人机一体化设计和输电线路的快速检测系统进行优化,有效解决流线型机身的碳纤维制作工艺问题,进而解决锂电池的选型、旋翼的升力、电机的选型和空气动力等相关问题。⑤自主悬停和飞行控制系统具有自驾和手动两种工作模式。在自主悬停的状态下,无人机不仅可以通过地面站的高清录像检查线路,并保留手动模式,还可以按照既定的路线进行自主导航的飞行和巡检。

2 无人机的应用分析

实际应用效果

在输电线路的巡检中,应用无人机可以实现多角度、全方位的高空信息采集,有效降低架空输电线路巡检工作的强度,减少安全隐患,促进巡检效率和质量的提高,尤其是在恶劣的'环境中,比如在铁塔打滑时,无人机可以代替人工蹬杆和走线,进而保障了电网的安全、稳定运行。另外,应用无人机可以大大降低巡检工作的成本,为生产生活用电提供保障。

可见,无人机的应用对当前电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。

无人机的发展前景

无人机的发展前景可以概括为以下几点:

①在高压输电线路中,可快速、准确地查找故障点,并对存在的可疑故障点进行高效、合理的巡检,是高压输电线路稳定运行的保障。

②在输电线路具体的某个路段或局部设备中,可以快速对故障进行巡检,成本低、效率高,具有较好的安全性和技术性。

③可以智能化定点悬停在输电线路金具和绝缘子的上方进行局部检测,操作简单,从而减少人工巡检的任务量和时间,尤其是在环境条件恶劣的输电线路中,无人机的优势更为明显。

④无人机所具有的陀螺稳定可见监视器和红外线成像仪设备不仅能够对输电线路起到录像和检测的作用,实现自动巡检,还能够有效解决地形巡视困难等问题,进一步降低人工巡检的潜在危险性,提高输电线路的运行质量。

3 总结

电力在现代社会发展中发挥着重要作用,是国民经济健康、稳定发展的保障。在科技的推动下,将无人机应用于输电线路巡检中,可以大大提高输电线路的运行效率和质量,并进一步提升其运行的可靠性和稳定性。因此,电力企业要加大对无人机的应用和研究力度,提升其实际应用效果。

参考文献

[1]张永,李德波,吴翔,等。无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].宿州学院学报,2013,28(8):87-88.

[2]诸葛葳。无人机巡检输电线路技术的应用探析[J].科技经济市场,2015(5):16.

[3]周海峰。无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].建筑工程技术与设计,2015(18):1238.

无人机机体结构研究论文

浅谈多旋翼无人机任务系统的优秀论文

前言: 随着无人机产品的不断增加,市场之间的竞争力,也逐渐的提升,对此本项目研究出了更适合于工业控制、自动化装备等领域产品的多旋翼无人机,产品不仅定位合理,同时与其他产品存在一定的差异,该任务系统,是指先进智能装备数据链的无人多旋翼任务,存在较高的能量利用效率、载荷运输性能,是其它无人机产品,在技术方面不能相比的;制定合理的市场规划,会给企业带来一定的经济效益。

1 多旋翼无人机定义概述

我们常称无人飞行载具,为无人飞机系统,主要是利用无线电智能遥控设备,以及自带的控制程序装置,对于不载人的飞机进行操控。其中广义的无人机,包括狭义无人机以及航模。

多旋翼飞行器,主要由动力系统、主体、控制系统组成,动力系统包括电机、动力、电子调速器、桨;主体部分包括机架、脚架、云台;控制系统包括由遥控接收器、遥控组成的手动控制;地面站,以及由主控、GPS、IMU、电子陀螺、LED显示屏组成的飞行控制器。其中四旋翼,是一种4输入6输出的欠驱动系统;通过PID、,鲁棒、模糊、非线性、自适应神经网络控制。近年来,对于系统的控制功能的研究趋势,为大荷载、自主飞行、智能传感器技术、自主控制技术、多机编队协同控制技术、微小型化等方向。其中一些关键技术为,数学模型的建立、能源供给系统、飞行控制算法、自主导航智能飞行。

2 控制系统改进发展阶段

多旋翼无人飞行器的控制系统,最初是由惯性导航系统,借助了微机电系统技术,形成了EMES惯性导航系统;经过对于EMES去噪声的研究,有效的降低了其传感器数据噪音的问题,最后经过等速度单片机、非线性系统结构的研究、应用,最终在2005年,制作出了性能相对稳定的多旋翼无人机自动控制飞行器。对其飞行器的评价,可从安全性、负载、灵活性、维护、扩展性、稳定性几方面要素进行分析。具有体积小、重量轻、噪音小、隐蔽性强、多空间平台使用、垂直起降,以及飞行高度不高、机动强、执行任务能力强的特点;在结构方面,不仅安全性高、易于拆卸维护、螺旋桨小、成本低、灵活控制的特点。

3 技术原理

系统组成

无人多旋翼任务系统,总体技术方案框图如图1所示;如图所示,无人多旋翼任务系统,由无人机、地面工作站构成。无人机,由多旋翼无人机、任务载荷组成;地面工作站,由数据链通信单元、工业控制电脑、飞行控制摇杆等组成。

系统技术原理

多旋翼无人机,通过对于螺旋桨微调的推力,实现稳定的飞行姿态控制、维持。经过上述,对于多旋翼无人机、常规直升机、固定翼飞机的对比,可以明显的看出,多旋翼无人机,在任务飞行方面,具有多能量的优势,从而更好的执行完成飞行任务,改善了飞行姿态维持,消耗大量能量的缺陷,从而更好的保证了其能量利用率,直接产生续航时间、载荷运输性能的提升;在结构方面,做了大量的简化,省去了传动机构,使其运行噪音、故障概率、维护成本大大的降低。

无人机,与地面工作站之间的通信,通过设备数据链实现连接,起到通信中介的作用,同好也是无人机、地面工作站之间,实现地空信息交换的重要桥梁环节。以往无人机,对于地空信息的转换连接,只是普通的点对点通信,收到信号传输距离的影响,性能发挥受到严重的影响,只能实现一些简单遥控数据信号的传输。

但是本项目,对于无人多旋翼任务系统的研究,是通过数据链协议MAVLink的研究后,将其合理的嵌入到控制核心、地面数据链的ARM平台中,有效的改善了以往低空信息传输环节存在的问题,将其遥测、遥信、遥控、遥调、遥视这五遥很好的进行了统一,保证了通信之间的无障碍,从根本上解决了无人机和地面工作站的数据通信问题。其中涉及到的.五遥;其中遥测,是指对于远方的电压、电流、功率、压力、温度等模拟量进行测量;其中遥信,是指对于远方的电气开关、设备,以及机械设备的工作、运行等状态进行监视;遥控,是指对于远方电气设备、电气机械化装置工作状态的控制、保护;遥调,是指对于远方所控设备的工作参数、标准流程等进行设定、调整;遥视,是指对于远方设备的安全运行状态的监视、记录。

传统的无人机,在飞行时需要通过人工对于遥控器的操作,对其飞行姿态进行的控制,体现出其自动程序的不完善,功能单调等缺陷。但是本项目对于无人机的研究,在地面工作站,通过飞行任务规划软件的配套,有效的改善了以往功能单一的缺点,直接增加了其功能性。其中飞行任务规划软件,具备GoogleMap高速API接口,实现对于无人机飞行航线,在三维地图上的简易规划,同时也能对其航线进行启动,使其实现自动巡航、执行飞行任务、返航等操作。

4 技术关键点及创新点

技术关键点:

地空信息的的数据通信。

先进智能装备数据链协议MAVLink的应用,能够对其所有数据进行有效的整合,并全部归纳在数据链路中,整合五遥操作,有效的降低了多种通信制式、通信模块存在等方面的问题,提高了通信效率,保证了通讯功能得以有效发挥。

解决飞行姿态操控问题

嵌入式操作系统,在ARM处理器平台上的应用,加上陀螺仪等传感器、卡尔曼滤波等先进算法,从而更好的保证了控制系统的功能增加,除此之外,不仅实现了无人操作飞行,在飞行操纵方面,也有效的降低了能耗,增加了能量利用率。

在工业控制领域应用的扩展

本项目以同一载具+多种载荷的建设、研究思路,针对于型号相同的多旋翼飞行器,设计一样的数据、电气、机械接口的任务载荷,实现快速更换载荷,使其飞行任务之间,能够良好、稳定的切换、衔接,保证该系统的实用性,同时也减少了任务执行的成本。

增强地面工作站功能

通过C/S架构、C#语言、.net平台、三维GoogleMap、SQL数据库,以及地面任务规划软件、分析数据分析软件,从而更好的增强地面工作站的功能,以及自动化、智能化的程度,更好的为用户操作,带来更多的便利。

项目的技术创新性

在无人机、地面站,在植入数据链MAVLink的同时,加强整体系统功能的改进,有效的实现了五遥的综合统一。

卡尔曼滤波、四元数算法,加上嵌入式ARM平台,对其飞行姿态实现有效控制。

同一载具+多种载荷思路的研究,实现了无人机,对任务执行模式的有效转换。

同时地面任务规划软件、分析数据分析软件的应用,提高了系统的控制功能,以及系统智能化程度。

5 总结

综上所述,通过对于无人多旋翼任务系统的分析,发现我国针对于此方面的研究,仍存在很多不完善的地方,该项目通过C/S架构、C#语言、先进智能装备数据链、分析数据分析软件等,照比以往的无人机飞行器,在系统功能改进方面,实现了遥测、遥信、遥控、遥调、遥视的统一;在任务执行模式方面,实现了灵活转换;在飞行姿态方面,实现了智能操控;是在已有多旋翼飞控技术的基础上,有效的规避了其以往的缺陷,同时自主飞行控制软件编程,这种飞控任务的提供,有效的实现了飞行中,自主导航智能飞行。

电力企业输电线路巡检工作中无人机的运用论文

在当前形势下,电力企业的体制改革已取得了一定的成效,供电服务范围进一步扩大,输电线路的分布也越来越广。由于各地区的自然环境具有一定的差异性,因此,采用人工方式对输电线路进行日常巡检已远远达不到要求。而采用无人机巡检可以在第一时间查明故障位置,且不会受到地形条件的影响,同时,还可以实现多角度、全方位的巡检,进而从整体上掌握输电线路的运行状况。可见,无人机的应用对于电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。

1 无人机的研究设计分析

当前,在输电线路巡检中,应用最为广泛的是遥控直升机和四旋翼无人机。应用无人机对输电线路进行全方位的巡视,可以迅速、准确地判断故障的发生点,大大提高巡视工作的效率。从产生和自身结构来看,无人机是先进科学技术创新研究的产物,它的形成主要涉及以下几方面。

技术方面

遥控直升机采用的是普通直升机的气动布局,一般可以携带图像采集和实时传输设备,在飞行过程中,可以将所“看”

到的各种信息通过传输设备及时传输到监控中心,从而大大提高输电设备巡视、检修工作的效率。四旋翼无人机的气动布局结构是 4 个旋翼相互对称分布。这种结构设置使其具有较高的起降能力。此外,四旋翼无人机还安装有减振云台和无线传输设备,在对输电线路进行巡检时,可以利用微型高分辨率的图像采集设备获得高清信息,并将所获信息及时传输到监控中心。

自身系统构成方面

遥控式无人机的构成主体是遥控直升机的本体。此外,遥控直升机还包括减振悬挂装置、信息采集和传输设备、地面图像的监视和操控系统等。四旋翼无人机主要由本体和地面监控站构成。

功能方面

无人机的功能分析应用遥控直升机巡检的工作流程是由人工进行遥控飞行或者悬停在输电线路的上空,而后再利用信息采集设备对线路的图像信息进行实时采集和传输;应用四旋翼无人机巡检的工作流程是在地面站的引导下,根据输电线路的布设状况进行信息的采集和传输。具体来说,分为以下几个步骤:①四旋翼无人机自主悬停于特定空间位置,而后再进行图像信息采集;②通过调节四旋翼的航向和减振云台,对图像采集设备、被检测设备的光学角度和距离进行合理调整,实现对输电线路设备图像的实时采集和传输;③根据人工操作的各项指令进行控制,而后沿输电线路进行飞行式观测和信息采集。

地面站的功能分析四旋翼无人机地面站的基本功能包括与四旋翼无人机协调进行遥控、遥测通信,对四旋翼无人机的图像信息采集位置的确定起引导作用,实时接收和整理分析无人机所获得的输电线路信息,实时操作、控制无人机的飞行状态和云台状态。

关键技术要点和创新点的分析

无人机巡检输电线路的关键技术要点和创新点主要包括以下几个:①四旋翼无人机具有自主悬停、自主导航飞行的特点,可以进行输电线路跳闸后的故障点查找,并在此基础上,构建一个完整的输电线路全过程立体式的巡检系统。②四旋翼无人机的另一个功能就是可以对输电线路起到防碰撞保护作用,用于输电线路的巡视和检测,同时,还可以对严重自然灾害下的输电线路起到保护作用,比如常见的大风、暴雨等。③地面实时监控技术和图像防抖降噪技术在输电线路巡检中的应用。无人机所配备的可见光视频可以在网络信息技术的作用下及时传输到监控中心。④对四旋翼无人机一体化设计和输电线路的快速检测系统进行优化,有效解决流线型机身的碳纤维制作工艺问题,进而解决锂电池的选型、旋翼的升力、电机的选型和空气动力等相关问题。⑤自主悬停和飞行控制系统具有自驾和手动两种工作模式。在自主悬停的状态下,无人机不仅可以通过地面站的高清录像检查线路,并保留手动模式,还可以按照既定的路线进行自主导航的飞行和巡检。

2 无人机的应用分析

实际应用效果

在输电线路的巡检中,应用无人机可以实现多角度、全方位的高空信息采集,有效降低架空输电线路巡检工作的强度,减少安全隐患,促进巡检效率和质量的提高,尤其是在恶劣的'环境中,比如在铁塔打滑时,无人机可以代替人工蹬杆和走线,进而保障了电网的安全、稳定运行。另外,应用无人机可以大大降低巡检工作的成本,为生产生活用电提供保障。

可见,无人机的应用对当前电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。

无人机的发展前景

无人机的发展前景可以概括为以下几点:

①在高压输电线路中,可快速、准确地查找故障点,并对存在的可疑故障点进行高效、合理的巡检,是高压输电线路稳定运行的保障。

②在输电线路具体的某个路段或局部设备中,可以快速对故障进行巡检,成本低、效率高,具有较好的安全性和技术性。

③可以智能化定点悬停在输电线路金具和绝缘子的上方进行局部检测,操作简单,从而减少人工巡检的任务量和时间,尤其是在环境条件恶劣的输电线路中,无人机的优势更为明显。

④无人机所具有的陀螺稳定可见监视器和红外线成像仪设备不仅能够对输电线路起到录像和检测的作用,实现自动巡检,还能够有效解决地形巡视困难等问题,进一步降低人工巡检的潜在危险性,提高输电线路的运行质量。

3 总结

电力在现代社会发展中发挥着重要作用,是国民经济健康、稳定发展的保障。在科技的推动下,将无人机应用于输电线路巡检中,可以大大提高输电线路的运行效率和质量,并进一步提升其运行的可靠性和稳定性。因此,电力企业要加大对无人机的应用和研究力度,提升其实际应用效果。

参考文献

[1]张永,李德波,吴翔,等。无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].宿州学院学报,2013,28(8):87-88.

[2]诸葛葳。无人机巡检输电线路技术的应用探析[J].科技经济市场,2015(5):16.

[3]周海峰。无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].建筑工程技术与设计,2015(18):1238.

狼群算法的国外研究论文

狼群算法的优缺点 狼群算法是一种随机概率搜索算法,使其能够以较大的概率快速找到最优解;狼群算法还具有并行性,可以在同一时间从多个点出发进行搜索,点与点之间互不影响,从而提高算法的效率。

狼作为凶猛的食肉动物之一,捕食能力也是非常的高超

寻找猎物时,狼群不会全体出动而是派出少数精锐的探狼在猎物的可能活动范围内游猎,根据空气中猎物留下的气味进行自主决策,气味越浓表明狼离猎物越近,探狼始终就朝着气味最浓的方向搜寻。

一旦探狼发现猎物踪迹,就会立即向头狼报告,头狼视情通过嚎叫召唤周围的猛狼来对猎物进行围攻。周围的猛狼闻声则会自发地朝着该探狼的方向奔袭,向猎物进一步逼近。

捕获猎物后,狼群并不是平均分配猎物,而是按“论功行赏、由强到弱”的方式分配,即先将猎物分配给最先发现、捕到猎物的强壮的狼,而后再分配给弱小的狼。

尽管这种近乎残酷的食物分配方式会使得少数弱狼由于食物缺乏而饿死,但此规则可保证有能力捕到猎物的狼获得充足的食物进而保持其强健的体质,在下次捕猎时仍可顺利地捕到猎物,从而维持着狼群主体的延续和发展。

扩展资料

狼群主要捕食中大型哺乳动物,研究表示,狼是控制当地生态平衡的关键角色,天敌主要为人类。狼的生存环境不容乐观。由于人们对狼根深蒂固的偏见,狼的日子一直很不好过,东躲西藏,仍然免不了遭到追捕和猎杀。

在我国,1940年前任何一个省都有野狼出没,到了21世纪除了东北、西北和华北少数几个省、自治区外,其他地区已看不到狼的踪影。狼是群居性极高的物种。

同时,狼群也拥有着极为严格的等级制度。一群狼的数量正常在7匹左右,即所谓七匹狼,也有部分狼群达到过30匹以上,通常以家庭为单位的家庭狼由一对优势对偶领导,而以兄弟姐妹为一群的则以最强一头狼为领导。狼群有领域性,且通常也都是其活动范围,群内个体数量若增加,领域范围会缩小。

狼群之间的领域范围不重叠,会以嚎声向其他群宣告范围。幼狼成长后,会留在群内照顾弟妹,也可能继承群内优势地位,有的则会迁移出去(大多为雄狼)。狼群由家族成员为主,成员数在2-37只之间,由於拥有着极为严格的等级制度和领域范围,因此狼群不可能与别的狼群合作。

野生的狼一般可以活12—16年,人工饲养的狼有的可以活到二十年左右。奔跑速度极快,可达五十五公里左右。狼的耐力也很好,它们有能力以60公里/小时的速度奔跑20公里。智商高度发达,可以通过气味、叫声、肢体动作进行沟通。

狼以肉食为主,是生物链中极关键的一节。不过虽然狼以肉食为主,但是有些时候狼会吃一些小浆果来解馋。

参考资料来源:百度百科-狼

参考资料来源:百度百科-狼群算法

@[toc] 摘要:受 灰 狼 群 体 捕 食 行 为 的 启 发,Mirjalili等[1]于 2014年提出了一种新型群体智能优化算法:灰狼优化算法。GWO通过模拟灰狼群体捕食行为,基于狼群群体协作的机制来达到优化的目的。 GWO算法具有结构简单、需要调节的参数少,容易实现等特点,其中存在能够自适应调整的收敛因子以及信息反馈机制,能够在局部寻优与全局搜索之间实现平衡,因此在对问题的求解精度和收敛速度方面都有良好的性能。 灰狼属于犬科动物,被认为是顶级的掠食者,它们处于生物圈食物链的顶端。灰狼大多喜欢群居,每个群体中平均有5-12只狼。特别令人感兴趣的是,它们具有非常严格的社会等级层次制度,如图1所示。金字塔第一层为种群中的领导者,称为 α 。在狼群中 α 是具有管理能力的个体,主要负责关于狩猎、睡觉的时间和地方、食物分配等群体中各项决策的事务。金字塔第二层是 α 的智囊团队,称为 β 。 β 主要负责协助α 进行决策。当整个狼群的 α 出现空缺时,β 将接替 α 的位置。 β 在狼群中的支配权仅次于 α,它将 α 的命令下达给其他成员,并将其他成员的执行情况反馈给 α 起着桥梁的作用。金字塔第三层是 δ ,δ 听从 α 和 β 的决策命令,主要负责侦查、放哨、看护等事务。适应度不好的 α 和 β 也会降为 δ 。金字塔最底层是 ω ,主要负责种群内部关系的平衡。

图1.灰狼的社会等级制度 此外,集体狩猎是灰狼的另一个迷人的社会行为。灰狼的社会等级在群体狩猎过程中发挥着重要的作用,捕食的过程在 α 的带领下完成。灰狼的狩猎包括以下 3个主要部分: 1)跟踪、追逐和接近猎物; 2)追捕、包围和骚扰猎物,直到它停止移动; 3)攻击猎物 在狩猎过程中,将灰狼围捕猎物的行为定义如下: 式(1)表示个体与猎物间的距离,式(2)是灰狼的位置更新公式。其中, 是目前的迭代代数, 和 是系数向量, 和 分别是猎物的位置向量和灰狼的位置向量。 和 的计算公式如下: 其中, 是收敛因子,随着迭代次数从2线性减小到0, 和 的模取[0,1]之间的随机数。 灰狼能够识别猎物的位置并包围它们。当灰狼识别出猎物的位置后,β 和 δ 在 α 的带领下指导狼群包围猎物。在优化问题的决策空间中,我们对最佳解决方案(猎物的位置)并不了解。因此,为了模拟灰狼的狩猎行为,我们假设 α ,β 和 δ 更了解猎物的潜在位置。我们保存迄今为止取得的3个最优解决方案,并利用这三者的位置来判断猎物所在的位置,同时强迫其他灰狼个体(包括 ω )依据最优灰狼个体的位置来更新其位置,逐渐逼近猎物。狼群内个体跟踪猎物位置的机制如图2所示。
图 算法中灰狼位置更新示意图 灰狼个体跟踪猎物位置的数学模型描述如下:其中, 分别表示分别表示 α , β 和 δ 与其他个体间的距离。 分别代表 α , β 和 δ 的当前位置; 是随机向量, 是当前灰狼的位置。式(6)分别定义了狼群中 ω 个体朝向 α ,β 和 δ 前进的步长和方向,式(7)定义了 ω 的最终位置。 当猎物停止移动时,灰狼通过攻击来完成狩猎过程。为了模拟逼近猎物, 的值被逐渐减小,因此 的波动范围也随之减小。换句话说,在迭代过程中,当 的值从2线性下降到0时,其对应的 的值也在区间[-a,a]内变化。如图3a所示,当 的值位于区间内时,灰狼的下一位置可以位于其当前位置和猎物位置之间的任意位置。当 时,狼群向猎物发起攻击(陷入局部最优)。灰狼根据 α ,β 和 δ 的位置来搜索猎物。灰狼在寻找猎物时彼此分开,然后聚集在一起攻击猎物。基于数学建模的散度,可以用 大于1 或小于-1 的随机值来迫使灰狼与猎物分离,这强调了勘探(探索)并允许 GWO 算法全局搜索最优解。如图3b所示, 强迫灰狼与猎物(局部最优)分离,希望找到更合适的猎物(全局最优)。GWO 算法还有另一个组件 来帮助发现新的解决方案。由式(4)可知, 是[0,2]之间的随机值。 表示狼所在的位置对猎物影响的随机权重, 表示影响权重大,反之,表示影响权重小。这有助于 GWO算法更随机地表现并支持探索,同时可在优化过程中避免陷入局部最优。另外,与 不同 是非线性减小的。这样,从最初的迭代到最终的迭代中,它都提供了决策空间中的全局搜索。在算法陷入了局部最优并且不易跳出时, 的随机性在避免局部最优方面发挥了非常重要的作用,尤其是在最后需要获得全局最优解的迭代中。
图4.算法流程图 [1] Seyedali Mirjalili,Seyed Mohammad Mirjalili,Andrew Lewis. Grey Wolf Optimizer[J]. Advances in Engineering Software,2014,69. [2] 张晓凤,王秀英.灰狼优化算法研究综述[J].计算机科学,2019,46(03):30-38. 文献复现: 文献复现:基于翻筋斗觅食策略的灰狼优化算法(DSFGWO) [1]王正通,程凤芹,尤文,李双.基于翻筋斗觅食策略的灰狼优化算法[J/OL].计算机应用研究:1-5[2021-02-01]. . 文献复现:基于透镜成像学习策略的灰狼优化算法(LIS-GWO) [1]龙文,伍铁斌,唐明珠,徐明,蔡绍洪.基于透镜成像学习策略的灰狼优化算法[J].自动化学报,2020,46(10):2148-2164. 文献复现:一种优化局部搜索能力的灰狼算法(IGWO) [1]王习涛.一种优化局部搜索能力的灰狼算法[J].计算机时代,2020(12):53-55. 文献复现:基于自适应头狼的灰狼优化算法(ALGWO) [1]郭阳,张涛,胡玉蝶,杜航.基于自适应头狼的灰狼优化算法[J].成都大学学报(自然科学版),2020,39(01):60-63+73. 文献复现:基于自适应正态云模型的灰狼优化算法 (CGWO) [1]张铸,饶盛华,张仕杰.基于自适应正态云模型的灰狼优化算法[J/OL].控制与决策:1-6[2021-02-08]. . 文献复现:改进非线性收敛因子灰狼优化算法 [1]王正通,尤文,李双.改进非线性收敛因子灰狼优化算法[J].长春工业大学学报,2020,41(02):122-127. 文献复现:一种基于收敛因子改进的灰狼优化算法 [1]邢燕祯,王东辉.一种基于收敛因子改进的灰狼优化算法[J].网络新媒体技术,2020,9(03):28-34. 文献复现:基于莱维飞行和随机游动策略的灰狼算法(GWOM ) [1]李阳,李维刚,赵云涛,刘翱.基于莱维飞行和随机游动策略的灰狼算法[J].计算机科学,2020,47(08):291-296. 文献复现:一种改进的灰狼优化算法(EGWO) [1]龙文,蔡绍洪,焦建军,伍铁斌.一种改进的灰狼优化算法[J].电子学报,2019,47(01):169-175. 文献复现:改进收敛因子和比例权重的灰狼优化算法(CGWO) [1]王秋萍,王梦娜,王晓峰.改进收敛因子和比例权重的灰狼优化算法[J].计算机工程与应用,2019,55(21):60-65+98. 文献复现:一种改进非线性收敛方式的灰狼优化算法研究(CGWO) [1]谈发明,赵俊杰,王琪.一种改进非线性收敛方式的灰狼优化算法研究[J].微电子学与计算机,2019,36(05):89-95. 文献复现:一种基于Tent 映射的混合灰狼优化的改进算法(PSOGWO) [1]滕志军,吕金玲,郭力文,许媛媛.一种基于Tent映射的混合灰狼优化的改进算法[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(11):40-49. 文献复现:基于差分进化与优胜劣汰策略的灰狼优化算法(IGWO) [1]朱海波,张勇.基于差分进化与优胜劣汰策略的灰狼优化算法[J].南京理工大学学报,2018,42(06):678-686. 文献复现:基于 Iterative 映射和单纯形法的改进灰狼优化算法(SMIGWO) [1]王梦娜,王秋萍,王晓峰.基于Iterative映射和单纯形法的改进灰狼优化算法[J].计算机应用,2018,38(S2):16-20+54. 文献复现:一种基于混合策略的灰狼优化算法(EPDGWO) [1]牛家彬,王辉.一种基于混合策略的灰狼优化算法[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2018,34(01):16-19+32. 文献复现:基于随机收敛因子和差分变异的改进灰狼优化算法(IGWO) [1]徐松金,龙文.基于随机收敛因子和差分变异的改进灰狼优化算法[J].科学技术与工程,2018,18(23):252-256. 文献复现:一种基于差分进化和灰狼算法的混合优化算法(DEGWO) [1]金星,邵珠超,王盛慧.一种基于差分进化和灰狼算法的混合优化算法[J].科学技术与工程,2017,17(16):266-269. 文献复现:协调探索和开发能力的改进灰狼优化算法(IGWO) [1]龙文,伍铁斌.协调探索和开发能力的改进灰狼优化算法[J].控制与决策,2017,32(10):1749-1757. 文献复现:基于Cat混沌与高斯变异的改进灰狼优化算法(IGWO) [1]徐辰华,李成县,喻昕,黄清宝.基于Cat混沌与高斯变异的改进灰狼优化算法[J].计算机工程与应用,2017,53(04):1-9+50. 文献复现:具有自适应搜索策略的灰狼优化算法(SAGWO) [1]魏政磊,赵辉,韩邦杰,孙楚,李牧东.具有自适应搜索策略的灰狼优化算法[J].计算机科学,2017,44(03):259-263. 文献复现:采用动态权重和概率扰动策略改进的灰狼优化算法(IGWO) [1]陈闯,Ryad Chellali,邢尹.采用动态权重和概率扰动策略改进的灰狼优化算法[J].计算机应用,2017,37(12):3493-3497+3508. 文献复现:具有自适应调整策略的混沌灰狼优化算法(CLSGWO) [1]张悦,孙惠香,魏政磊,韩博.具有自适应调整策略的混沌灰狼优化算法[J].计算机科学,2017,44(S2):119-122+159. 文献复现:强化狼群等级制度的灰狼优化算法(GWOSH) [1]张新明,涂强,康强,程金凤.强化狼群等级制度的灰狼优化算法[J].数据采集与处理,2017,32(05):879-889. 文献复现:一种新型非线性收敛因子的灰狼优化算法(NGWO) [1]王敏,唐明珠.一种新型非线性收敛因子的灰狼优化算法[J].计算机应用研究,2016,33(12):3648-3653. 文献复现:重选精英个体的非线性收敛灰狼优化算法(EGWO) [1]黎素涵,叶春明.重选精英个体的非线性收敛灰狼优化算法[J].计算机工程与应用,2021,57(01):62-68.

无人机研究论文

机电毕业设计目录 001CA6140车床主轴箱的设计 002DTⅡ型固定式带式输送机的设计 003FXS80双出风口笼形转子选粉机 004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 005PLC在高楼供水系统中的应用 006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 008乘客电梯的PLC控制 009出租车计价器系统设计 010电动自行车调速系统的设计 011多用途气动机器人结构设计 012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 015减速器的整体设计 016金属粉末成型液压机的PLC设计 017可调速钢筋弯曲机的设计' 018螺杆空气压缩机 019膜片式离合器的设计 020全自动洗衣机控制系统的设计 021生产线上运输升降机的自动化设计 022双铰接剪叉式液压升降台的设计 023四层楼电梯自动控制系统的设计 024万能外圆磨床液压传动系统设计 025卧式钢筋切断机的设计 026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 027新KS型单级单吸离心泵的设计 028压燃式发动机油管残留测量装置设计 029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计 031自动洗衣机行星齿轮减速器的设计 本文来自: 一流设计吧() 详细出处参考:

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。下面是我为大家精心推荐的无人机应用技术论文,希望能够对您有所帮助。

无人机航测技术的应用分析

【摘 要】以生产项目为例,以无人机航测的技术流程为主线,介绍了无人机航测技术方面的应用分析。

【关键词】无人机、航测技术

【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.

【Key woerds】UAV、aerial surveying technology

中图分类号:V279+.2文献标识码:A 文章编号:

0 引言

无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术,在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大,影像有明显畸变等问题,这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。

本文从生产案例出发,以无人机航测技术为主线,对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。

1 生产实践

主要技术依据

《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);

《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);

《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);

《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...

数据源及预处理

数据源

本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像,航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ,焦距为:35mm,相幅大小为:5616×3744,像元分辨率为。影像地面分辨率为米。

遥感影像预处理

无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机,因此,在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时,需要对相机进行像片畸变差改正。(相机畸变改正在四维公司检校完成)

无人机航测总体作业流程

无人机航空摄影

本次无人机航摄分两个架次进行,由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好,影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好,能够表达真实的地物信息,可以满足1:2000成图要求。

像片航向重叠度为75%,旁向重叠一般为35%-45%,旋偏角一般控制在12度以下。

像片控制测量

像控点精度要求

像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于米,高程中误差不大于米。

像控点布点方案

项目布点方案确定为双模型布点,全部布设为平高点。

像控点测量

在像控测量之前,首先对测区内收集到的已知控制点进行联测,检核控制点情况;为满足后续像控测量,联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测,采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个,新设控制点2个,观测时具体技术参数依据规范,像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量,满足要求。

空中三角测量

本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密,根据航飞及影像分布情况,将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密,即采用自动匹配进行像点量测,剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求,检查点平面中误差为米,高程中误差为米,最终加密成果符合1:2000数据采集要求。

数据采集

在空三完成后,利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况,第一架次无法建立的模型有29个,占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大,航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求,我们提出了如下解决方案:在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。

项目精度报告

根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计,统计了3幅地形图,其中高程精度中误差最大为米,最小为米,从统计的结果看,粗差率比较高,有的达到了5%,平面精度中误差为米。

2 结 论

(1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性,比如,区域网整体加密精度评定良好,但单模型定向精度存在超限情况,在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等,可以通过外业实测进行补充测量、验证。

(2)利用无人机航测进行航空摄影测量时,应采用试验区的作业方法,即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验,分析精度指标后确定作业方案。

(3)目前,无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面,如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域,在载人机不便或无法完成的情况下,由无人机来完成。

参考文献:

[1] 范承啸,韩俊,熊志军,赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009,34(5):214-215;

[2] 崔红霞,李杰,林宗坚,储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005,30(1):105-107;

[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010,8(1):20-22;

作者简介:徐锦前(1982-),男,辽宁铁岭人,工程师,主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。

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浅谈多旋翼无人机任务系统的优秀论文

前言: 随着无人机产品的不断增加,市场之间的竞争力,也逐渐的提升,对此本项目研究出了更适合于工业控制、自动化装备等领域产品的多旋翼无人机,产品不仅定位合理,同时与其他产品存在一定的差异,该任务系统,是指先进智能装备数据链的无人多旋翼任务,存在较高的能量利用效率、载荷运输性能,是其它无人机产品,在技术方面不能相比的;制定合理的市场规划,会给企业带来一定的经济效益。

1 多旋翼无人机定义概述

我们常称无人飞行载具,为无人飞机系统,主要是利用无线电智能遥控设备,以及自带的控制程序装置,对于不载人的飞机进行操控。其中广义的无人机,包括狭义无人机以及航模。

多旋翼飞行器,主要由动力系统、主体、控制系统组成,动力系统包括电机、动力、电子调速器、桨;主体部分包括机架、脚架、云台;控制系统包括由遥控接收器、遥控组成的手动控制;地面站,以及由主控、GPS、IMU、电子陀螺、LED显示屏组成的飞行控制器。其中四旋翼,是一种4输入6输出的欠驱动系统;通过PID、,鲁棒、模糊、非线性、自适应神经网络控制。近年来,对于系统的控制功能的研究趋势,为大荷载、自主飞行、智能传感器技术、自主控制技术、多机编队协同控制技术、微小型化等方向。其中一些关键技术为,数学模型的建立、能源供给系统、飞行控制算法、自主导航智能飞行。

2 控制系统改进发展阶段

多旋翼无人飞行器的控制系统,最初是由惯性导航系统,借助了微机电系统技术,形成了EMES惯性导航系统;经过对于EMES去噪声的研究,有效的降低了其传感器数据噪音的问题,最后经过等速度单片机、非线性系统结构的研究、应用,最终在2005年,制作出了性能相对稳定的多旋翼无人机自动控制飞行器。对其飞行器的评价,可从安全性、负载、灵活性、维护、扩展性、稳定性几方面要素进行分析。具有体积小、重量轻、噪音小、隐蔽性强、多空间平台使用、垂直起降,以及飞行高度不高、机动强、执行任务能力强的特点;在结构方面,不仅安全性高、易于拆卸维护、螺旋桨小、成本低、灵活控制的特点。

3 技术原理

系统组成

无人多旋翼任务系统,总体技术方案框图如图1所示;如图所示,无人多旋翼任务系统,由无人机、地面工作站构成。无人机,由多旋翼无人机、任务载荷组成;地面工作站,由数据链通信单元、工业控制电脑、飞行控制摇杆等组成。

系统技术原理

多旋翼无人机,通过对于螺旋桨微调的推力,实现稳定的飞行姿态控制、维持。经过上述,对于多旋翼无人机、常规直升机、固定翼飞机的对比,可以明显的看出,多旋翼无人机,在任务飞行方面,具有多能量的优势,从而更好的执行完成飞行任务,改善了飞行姿态维持,消耗大量能量的缺陷,从而更好的保证了其能量利用率,直接产生续航时间、载荷运输性能的提升;在结构方面,做了大量的简化,省去了传动机构,使其运行噪音、故障概率、维护成本大大的降低。

无人机,与地面工作站之间的通信,通过设备数据链实现连接,起到通信中介的作用,同好也是无人机、地面工作站之间,实现地空信息交换的重要桥梁环节。以往无人机,对于地空信息的转换连接,只是普通的点对点通信,收到信号传输距离的影响,性能发挥受到严重的影响,只能实现一些简单遥控数据信号的传输。

但是本项目,对于无人多旋翼任务系统的研究,是通过数据链协议MAVLink的研究后,将其合理的嵌入到控制核心、地面数据链的ARM平台中,有效的改善了以往低空信息传输环节存在的问题,将其遥测、遥信、遥控、遥调、遥视这五遥很好的进行了统一,保证了通信之间的无障碍,从根本上解决了无人机和地面工作站的数据通信问题。其中涉及到的.五遥;其中遥测,是指对于远方的电压、电流、功率、压力、温度等模拟量进行测量;其中遥信,是指对于远方的电气开关、设备,以及机械设备的工作、运行等状态进行监视;遥控,是指对于远方电气设备、电气机械化装置工作状态的控制、保护;遥调,是指对于远方所控设备的工作参数、标准流程等进行设定、调整;遥视,是指对于远方设备的安全运行状态的监视、记录。

传统的无人机,在飞行时需要通过人工对于遥控器的操作,对其飞行姿态进行的控制,体现出其自动程序的不完善,功能单调等缺陷。但是本项目对于无人机的研究,在地面工作站,通过飞行任务规划软件的配套,有效的改善了以往功能单一的缺点,直接增加了其功能性。其中飞行任务规划软件,具备GoogleMap高速API接口,实现对于无人机飞行航线,在三维地图上的简易规划,同时也能对其航线进行启动,使其实现自动巡航、执行飞行任务、返航等操作。

4 技术关键点及创新点

技术关键点:

地空信息的的数据通信。

先进智能装备数据链协议MAVLink的应用,能够对其所有数据进行有效的整合,并全部归纳在数据链路中,整合五遥操作,有效的降低了多种通信制式、通信模块存在等方面的问题,提高了通信效率,保证了通讯功能得以有效发挥。

解决飞行姿态操控问题

嵌入式操作系统,在ARM处理器平台上的应用,加上陀螺仪等传感器、卡尔曼滤波等先进算法,从而更好的保证了控制系统的功能增加,除此之外,不仅实现了无人操作飞行,在飞行操纵方面,也有效的降低了能耗,增加了能量利用率。

在工业控制领域应用的扩展

本项目以同一载具+多种载荷的建设、研究思路,针对于型号相同的多旋翼飞行器,设计一样的数据、电气、机械接口的任务载荷,实现快速更换载荷,使其飞行任务之间,能够良好、稳定的切换、衔接,保证该系统的实用性,同时也减少了任务执行的成本。

增强地面工作站功能

通过C/S架构、C#语言、.net平台、三维GoogleMap、SQL数据库,以及地面任务规划软件、分析数据分析软件,从而更好的增强地面工作站的功能,以及自动化、智能化的程度,更好的为用户操作,带来更多的便利。

项目的技术创新性

在无人机、地面站,在植入数据链MAVLink的同时,加强整体系统功能的改进,有效的实现了五遥的综合统一。

卡尔曼滤波、四元数算法,加上嵌入式ARM平台,对其飞行姿态实现有效控制。

同一载具+多种载荷思路的研究,实现了无人机,对任务执行模式的有效转换。

同时地面任务规划软件、分析数据分析软件的应用,提高了系统的控制功能,以及系统智能化程度。

5 总结

综上所述,通过对于无人多旋翼任务系统的分析,发现我国针对于此方面的研究,仍存在很多不完善的地方,该项目通过C/S架构、C#语言、先进智能装备数据链、分析数据分析软件等,照比以往的无人机飞行器,在系统功能改进方面,实现了遥测、遥信、遥控、遥调、遥视的统一;在任务执行模式方面,实现了灵活转换;在飞行姿态方面,实现了智能操控;是在已有多旋翼飞控技术的基础上,有效的规避了其以往的缺陷,同时自主飞行控制软件编程,这种飞控任务的提供,有效的实现了飞行中,自主导航智能飞行。

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