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无人机一致性算法研究现状论文

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无人机一致性算法研究现状论文

无人机用途广泛,成本低,效费比好;无人员伤亡风险;生存能力强,机动性能好,使用方便,在现代战争中有极其重要的作用,在民用领域更有广阔的前景.无人机可用以军事也可以民用.在军事领域:侦察机:可用于完成战场侦察和监视、定位校射、毁伤评估、电子战等;靶 机:可作为火炮、导弹的靶标等.以军事领域而言,以美国为首的西方国家在无人机的运用上发挥的很好.在民用领域:可用于地图测绘、地质勘测、灾害监测、气象探测、空中交通管制、边境巡逻监控、通信中继、农药喷洒等.像昆明劲鹰无人机,在航测、航拍、航飞服务、遥感等方面做的比较好.缺点是容易受干扰。无人机(UAV)在现代战争中扮演着越来越重要的角色。为了能够有效地将无人机系统连接到综合一体化的作战信息网络当中,需要深入探讨无人机系统的组网问题。本文研究了无人机作为信息支撑平台,采用分层结构的接入技术,路由算法以及数据调度算法,论文的主要内容如下: 1.分析了无人机平台自身特点和设备特性,研究了无人机超视距通信的传输体制;基于结构分层概念,提出了包括主干层、战术层以及用于提供战场信息支持的无人机通信网络结构;介绍了网络协议设计需要解决的关键问题和用于性能分析的军用仿真技术。 2.依据无人机网络分层的特殊结构,分析了常用多址接入方式的容量大小以及优缺点,提出了不同层间无人机的多址接入方式,并着眼于用于战场通信服务的无人机,提出了适用于自组织结构的空中无人机机群的同步式多址接入方式ESMA,通过对协议进行分析可以看出该协议具有较强的鲁棒性和接入效率。 3.分析了无线自组织网络的路由问题,提出了自组织结构的无人机网络在不同的信道条件下所应采取的不同路由策略。包括链路稳定时的DSR路由算法和链路不稳定时的定向泛洪式的DREAM路由算法。 4.提出了无人机数据调度问题,研究了现有的数据调度算法,通过理论和试验数据的分析,为无人机在使用时采取的不同数据调度策略提供依据。

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。

国外无人机配送研究现状论文

无人机城市物流配送路线规划优化理论与方法如下,首先需要扩大配送的路线,以提高利润,同时要控制成本,以达到优化的理论和方法。

1 目前国外无人机物流配送的发展正在蓬勃发展,但还存在一些限制和挑战。2 原因是无人机物流配送需要满足许多法规和安全标准,同时还需要考虑天气、空域管理等因素。3 目前,无人机物流配送已在一些国家得到应用,比如美国、英国、澳大利亚等,同时也有一些企业在研发和试验中。未来,随着技术的不断发展和政策的逐步放开,无人机物流配送有望在更多领域得到应用。

无人机物流配送在全球范围内都受到了越来越多的关注和研究,以下是国外无人机物流配送的发展现状:1. 亚马逊 Prime Air:亚马逊于2013年宣布启动 Prime Air 项目,计划通过无人机实现30分钟内快递送达。目前该项目已在英国、美国、德国等国家进行测试,并取得了一些进展。2. UPS 配送和 Matternet:UPS 和 Matternet 合作,推出了使用无人机进行医疗物资配送的项目。该项目在美国、瑞士等国家进行测试,并已完成了数万次飞行。3. Wing 配送:Wing 是谷歌母公司 Alphabet 的子公司,致力于开发基于无人机的空中交通系统。该公司推出了无人机送货服务,已经开始在澳大利亚的部分地区提供送货服务。4. 无人机配送:中国电商巨头京东也开始尝试使用无人机进行配送。该公司早在2016年就在中国西南部开通了无人机送货服务,目前已计划在更多城市推广配送服务。5. Zipline 国际配送:Zipline 专注于使用无人机进行医疗物资配送,目前在非洲、南美和南太平洋地区进行服务。该公司已经完成了数万次送货任务,为一些偏远地区的医疗机构提供了可靠的物流支持。总体来说,国外无人机物流配送的发展现状表明,无人机物流配送已经在不断发展和拓展,虽然在法律、技术和安全等方面仍存在挑战和难题,但它的潜力和前景也同样巨大。未来,随着技术的不断进步和政策的逐步完善,无人机物流配送有望成为一种更加高效、便捷和可靠的物流服务方式。

国外无人机物流配送的发展已经开始进入实际应用阶段。以下是一些国外无人机物流配送的发展现状:1. 亚马逊:亚马逊于2016年进行了首次无人机物流配送试点,该试点项目目前正在延伸至更多区域。2. 谷歌:谷歌旗下的X部门(前身为Google X)研究了多年的无人机物流配送技术,并计划在未来进行商业化探索。3. UPS:全球快递巨头UPS计划在2017年向住户配送物品的无人机服务,以提高效率并降低成本。4. 京东:在中国,京东与四川成都市政府达成合作,计划在成都地区开展无人机物流配送业务。5. 微软:微软也正在研究无人机物流配送技术,并已经获得了相关技术专利。尽管无人机物流配送的技术和规范还在发展中,但越来越多的公司正在积极探索这个领域,相信未来几年将会有更多的进展。

无人机修剪树枝现状研究论文

无人机分为军用和民用,而民用无人机一般都用在农业、街拍、电力巡查等方面。

央视新闻在2021年1月6日表明,国产大型无人机“翼龙-2人工增雨雪型”在甘肃首飞成功,这架无人机主要运用于天气的勘测和增雨催化剂的播撒工作。目前我国的无人机也有很多是民用无人机,而民用无人机和军用无人机的用途差别还是很大的。民用无人机主要运用在以下几个方面。

一、农业

无人机在农业方面的使用已经不是新领域了,早在几年前就已经有运用在农业的情况,无人机在农业方面主要是用在药物喷洒和树枝修剪方面。药物喷洒主要是在无人机上转载喷洒机器,然后运用遥控技术对田野、山间进行作业;树枝修剪也是一样的道理,只不过树枝修剪相对来说难度比较大,因为要控制修剪范围和高度。

民用无人机用在农业方面的还是不少,只不过目前由于技术限制和飞行安全限制等因素导致该行业只有零碎的厂商以服务外包形式在做,在民用无人机方面主要还是大型田林为主。

二、街拍

无人机街拍主要是运用于地图方面,比如说百度地图、高德地图等,并不是我们所说的摄影机街拍。不过也有运用无人机进行街拍的,就比如说某个大型活动或者学校的毕业照拍摄等,这些普通摄影机没有办法拍摄到的就会用到无人机进行拍摄。因为无人机拍摄的难度和费用都是比较昂贵的,首先,无人机拍摄主要是利用携带摄像机装置的无人机,开展大规模航拍,实现空中俯瞰的效果。这种对于普通人来说还是办不到的,需要比较专业的人士进行操作。所以这种街拍基本上是用在大型活动或者大公司当中。

三、电力巡查

无人机电力巡查的应用主要是在2015年左右开始的,这种电力巡查的工作原理跟农业方面差不多,主要是在无人机当中转载高清摄影机、录像机和一个GPS定位系统,通过遥控的方式沿着各个电线路进行巡查,实时传输数据和图像,工作人员可以在电脑当中实时监测。

这种方式现在是电力公司普遍应用的方法,但是因为涉及到很多安全隐患,所以对于技术人员方面要求也特别高,不能出现任何闪失。

民用无人机的出现也方便了很多人都生活,能够使很多事情变得更加简单。

航拍、可以喷洒农药。无人机最广泛运用就是航拍了,监控等等用途,还有农业上喷洒药物除了飞机可以用无人机小规模作业。

无人机还可以用于一些大型活动现场的空中拍摄任务,无人机还可以在一些重大灾难地区进行搜救工作,无人机在空中可以为人们拉起横幅或者更多的东西,同时无人机还可以帮助人们拉取一些重要的货物等等。

无人机能够将一些人类不能涉足的地方的景色拍摄给人类,能够帮助人类探索未知的领域,还能够帮助人们监测农田等等

无人机农药喷洒研究现状论文

首先当然是作业效率高,现在一台植保机的日作业面积就能有500亩以上。然后就是作业成本相对低。其实在国外植保机普及率已经很高了,美国日本应该是有百分40的普及率。咱们百分之1都不到.所以前景还是不错的

我国无人机行业在摄影以及一些特殊工程方面具有领先的性质,特别是摄影方面,大疆已经在无人机行业领先数年,发展状况良好,未来依然有很大发展空间。但在无人机测绘以及军事用途上,我国还依然存在一定的短板,但发展空间较大,可以期待之后的发展走向。

无人机最早是由美国军方提出的概念,主要用于军事用途,并未考虑其在民用方面的优势。二十一世纪后,无人机随着科技的发展,逐渐进入民用领域,在摄影、医疗、物流、特殊工程以及地图测绘、动物检测等领域发挥了重要作用。

我国无人机发展起步相对较晚,直到现在也不过三十年左右,但在一些领域,我国的无人机技术遥遥领先于其他国家。从摄影的方面来说,大疆基本形成了对摄影无人机的一种垄断,甚至将哈苏收入麾下,形成了一种强强联手的战略合作效果。而在工程领域,无人机也发挥出了重要的意义,我国在2015年开始在林业领域使用无人机,主要是执行类似火情观察,病虫妨害,农药喷洒等工作,也是世界上最早在该领域使用无人机的国家之一。

无人机行业较为特殊,主要原因则是由于该行业基本是一个全球同步发展的技术领域,即使是处于领先状态,也大概率容易被反超。例如美国在军事领域利用无人机最早,并且研发出了一系列高精尖高威力的先进无人机,类似于“全球鹰”这样的杰出无人机也不在少数。而近几年,中国也开发出了不少能与美国媲美的无人机型号,类似”翼龙“,尽管在技术上依然存在一定差距,但是不能否定我们在技术的研发方面比其他国家更具备优势。

正式因为这种技术出现时间晚,各国技术差距并不大,所以竞争也十分的激烈,这种充满活力的新兴技术拥有十分光明的发展未来,让我们拭目以待。

现在我国无人机的发展势头很好,以大疆为首的一些无人机企业的技术水平已经比较先进了。

市场规模 随着高效农业的推进和智慧农业的发展,植保工作的机械化、智能化水平得到了进一步提高,近年来行业规模快速扩张。2021年中国植保无人机市场规模达亿元,同比增长。预计2022年将达亿元,2023年将达150亿元。发展前景 1.政策利好行业发展2.无人机通用技术成熟3.新基建提供基础支撑

论文人脸识别算法研究现状

人脸识别技术流程

人脸识别的技术原理主要包括三大步骤:首先是建立人脸图像数据库,其次是通过各种方式来获得当前要进行识别的目标人脸图像,最后是将目标人脸图像与数据库中既有的人脸图像进行比对和筛选,其技术流程如下:

应用场景广泛,安防和考勤门禁占比较高

目前,人脸识别在考勤/门禁领域的应用最为成熟,约占行业市场的40%左右;安防作为人脸识别最早应用的领域之一,其市场份额占比在30%左右;金融作为人脸识别未来重要的应用领域之一,其市场规模在逐步扩大,目前约占行业的20%。

三维人脸识别技术是发展主流

从人脸识别技术发展过程来看,未来三维人脸识别是人脸识别主要技术手段,二维人脸识别只是人脸识别发展的过渡阶段。实验结果显示,二维人脸识别系统在人脸左右偏转达到40度识别率迅速下降到50%以下;而采用三维人脸识别后,识别率可以提高至少10-20个百分点。

——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国人脸识别行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

身边的图像识别、人脸识别、文字识别应用案例,还有网络延迟方面的改进或创新之处。

1、金融领域。人脸识别当前在金融领域的应用最为广泛,当前国内金融领域监管要求严格,金融相关产品都需要实名认证,并且具有较高的安全性要求,活体识别,银行卡ocr识别,身份证ocr识别,人证对比等在各大手机银行,金融app,保险app等都已经成为不可或缺的一个环节。

2、安保领域。目前大量的企业,住宅,社区,学校等安全管理越来越普及,人脸门禁系统已经成为非常普及的一种安保方式。

3、通行领域。很多城市的火车站已经安装了人脸识别通行设备,进行人证对比过检,有些城市的地铁站也可以通过人脸识别的方式进行地铁进出站通行。

人脸识别技术在中国的发展起步于上世纪九十年代末,经历了技术引进-专业市场导入-技术完善-技术应用-各行业领域使用等五个阶段。目前,国内的人脸识别技术已经相对发展成熟,该技术越来越多的被推广到安防领域,延伸出考勤机、门禁机等多种产品,可以全面覆盖煤矿、楼宇、银行、军队、社会福利保障、电子商务及安全防务等领域,人脸识别的全面应用时代已经到来。

人脸识别技术介绍

(1)人脸识别技术流程

人脸识别的技术原理主要包括三大步骤:首先是建立人脸图像数据库,其次是通过各种方式来获得当前要进行识别的目标人脸图像,最后是将目标人脸图像与数据库中既有的人脸图像进行比对和筛选,其技术流程如下:

(2)人脸识别的主要方法

人脸识别技术是一个跨越多个学科领域知识的高端技术研究工作,涉及图像处理、生理学、心理学、模式识别等知识,目前比较常见的人脸识别方法包括基于特征脸的方法、基于几何特征的方法、基于深度学习的方法、基于支持向量机的方法以及其他综合方法。

(3)常用人脸数据库介绍

目前世界较为常用的人脸数据库包括:ERET人脸数据库、CMU Multi-PIE人脸数据库、YALE人脸数据库、YALE人脸数据库B、MIT人脸数据库、ORL人脸数据库、BioID人脸数据库、年龄识别数据集IMDB-WIKI等。

人脸识别技术具有非侵犯性

人脸识别是生物特征识别技术的一个重要方向,不同的生物识别技术在细分技术上各具优势,人脸识别技术是非接触和不需要主动接受的,具有非侵犯性。此外,人们对这种技术的排斥心理最小,因此人脸识别技术是一种最友好的生物特征识别技术,并且图像采集可以由安防中的摄像头完成,不需要重新再布置新的采集设备。

行业技术环境十分活跃

截至2019年底,在soopat专利搜索引擎上以“人脸识别”为关键词检索得到20208项专利申请记录,行业技术环境十分活跃。

从申请年来看,2010-2018年,我国专利申请数逐年增长,2018年增加至5618项,为近年来最高,2019年我国人脸识别相关专利申请数达3024项。

从公开年来看,我国最早于2002年有人脸识别相关专利公开,当年公开数量为1项,随后专利公开量保持快速增长态势,2019年我国人脸识别相关专利公开数量为6700项。

中国人脸识别技术发明专利申请量超六成

在超2万项的人脸识别技术专利中,发明专利的申请量最多,达12407项,占比为;其次为实用新型专利,占比为。

G06K专利申请量过万

从我国人脸识别相关热门专利技术申请分布领域来看,G06K(数据识别、数据表示、记录载体、记录载体的处理)申请量最多,达10134项;其次为G07C(时间登记器或出勤登记器、登记或指示机器的运行、产生随机数、投票或彩票设备、未列入其他类目的核算装置),申请数量为1302项。

人脸识别错误率逐年降低

经过了40多年的发展,人脸识别技术取得了长足进步,根据LFW测试成绩显示,目前最优的系统在千万分之一的误报下达到识别准确率准确率已经超过,甚至超过了人类的识别程度,错误验证率也控制在以下。

即使是采用评测标准最严格的FRVT测试,根据2019年7月3日NIST公布的FRVT最新报告显示了全球人脸识别算法的最高水平可以做到在千万分之一误报率下,漏报率降低于,这意味着千万分位误报下的识别准确率已经超过99%,人脸识别技术的不断进步无疑会促进其在更广泛范围内的应用。

应用场景广泛,安防和考勤门禁占比较高

目前,人脸识别在考勤/门禁领域的应用最为成熟,约占行业市场的40%左右;安防作为人脸识别最早应用的领域之一,其市场份额占比在30%左右;金融作为人脸识别未来重要的应用领域之一,其市场规模在逐步扩大,目前约占行业的20%。

三维人脸识别技术是发展主流

从人脸识别技术发展过程来看,未来三维人脸识别是人脸识别主要技术手段,二维人脸识别只是人脸识别发展的过度阶段。实验结果显示,二维人脸识别系统在人脸左右偏转达到40度识别率迅速下降到50%以下;而采用三维人脸识别后,识别率可以提高至少10-20个百分点。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国人脸识别行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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