無人機(jī)導(dǎo)航定位系統(tǒng)的案例
無人機(jī)導(dǎo)航定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
無人機(jī)的定位功能是無人機(jī)自主導(dǎo)航的前提。機(jī)載傳感器提供的信息具有不確定性，在GNSS信號(hào)消失的情況下難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。因此，國內(nèi)外許多研究人員提出了多種輔助定位方法。本文基于視覺航拍技術(shù)，首先對(duì)航拍圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取圖像特征信息，然后采用粒子濾波技術(shù)提高定位精度。近年來，無人機(jī)視覺定位技術(shù)在理論研究方面取得了長足的進(jìn)步，部分成果已進(jìn)入市場階段，在特殊環(huán)境下表現(xiàn)出良好的實(shí)用性。與室內(nèi)無人機(jī)或移動(dòng)機(jī)器人相比，無人機(jī)在室外環(huán)境中的視覺定位存在諸多局限。要實(shí)現(xiàn)安全可靠的視覺導(dǎo)航定位任務(wù)，仍面臨諸多挑戰(zhàn)。關(guān)鍵問題如下：
有限空載問題
為了保持飛行，無人機(jī)必須產(chǎn)生足夠的垂直升力，因此它的負(fù)載是有限的。目前，無人機(jī)可以裝載的儀器包括相機(jī)、IMU和測距儀。為了完成無人機(jī)的自主定位任務(wù)，需要機(jī)載控制器，這也增加了負(fù)載的重量。如何減輕無人機(jī)負(fù)載的重量，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的自主定位，成為視覺導(dǎo)航的關(guān)鍵問題。
機(jī)載控制器的計(jì)算能力有限
無人機(jī)視覺定位算法需要對(duì)視覺傳感器捕獲的圖像序列進(jìn)行處理，圖像計(jì)算量非常大。即使是具有高計(jì)算性能的臺(tái)式電腦也需要大量的計(jì)算時(shí)間。目前，機(jī)載設(shè)備的處理性能與臺(tái)式電腦相差甚遠(yuǎn)。常見的解決方案是將地面站與無人機(jī)協(xié)調(diào)，通過地面站計(jì)算機(jī)運(yùn)行視覺定位算法，然后通過通信設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸給無人機(jī)。室外環(huán)境復(fù)雜，在需要傳輸大量數(shù)據(jù)時(shí)，通信設(shè)備的性能將直接影響無人機(jī)定位的實(shí)時(shí)性。
展開 無人機(jī)載高精度測向定位系統(tǒng)，聯(lián)合飛機(jī)為“精準(zhǔn)定位”保駕護(hù)航
為了解決傳統(tǒng)頻譜偵測車存在的諸多不足和應(yīng)用瓶頸，聯(lián)合飛機(jī)推出了無人機(jī)載高精度測向定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有一體化設(shè)計(jì)、一鍵起降、三維采集、自動(dòng)測向、精準(zhǔn)定位和拍攝取證等優(yōu)勢；操控簡單、安全性高、方便運(yùn)輸，為創(chuàng)造良好的飛行環(huán)境保駕護(hù)航。
行業(yè)背景
傳統(tǒng)頻譜偵測車成本高，效率低，不適合對(duì)定向?qū)崭蓴_的干擾信號(hào)進(jìn)行測試和定位，地面機(jī)動(dòng)能力較弱，不適合地形復(fù)雜區(qū)域或海上環(huán)境的偵測。
傳統(tǒng)頻譜偵測手段無法精準(zhǔn)定位無人機(jī)搭載的干擾源，也無法定位搭載干擾源的無人機(jī)操控地面站位置。
為此聯(lián)合飛機(jī)推出無人機(jī)載高精度測向定位系統(tǒng)，有效完成對(duì)非法干擾（測控鏈路，衛(wèi)星定位等）的探測和取證，創(chuàng)造良好的飛行環(huán)境，為正常開展有人或無人航空器飛行提供安全可靠的電磁環(huán)境。
系統(tǒng)優(yōu)勢
一體化設(shè)計(jì)、一鍵起降、三維采集、自動(dòng)測向、精準(zhǔn)定位、拍攝取證。
飛行平臺(tái)具備長續(xù)航、強(qiáng)抗風(fēng)和防雨能力，配置多波段鏈路，多頻段衛(wèi)星定位，遠(yuǎn)距離視覺定位，高精度高度計(jì)，具備超低空飛行、電磁靜默飛行和無衛(wèi)星定位飛行能力。
系統(tǒng)具備信號(hào)測向與定位、頻譜監(jiān)測、信號(hào)掃描、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等多種功能。
展開 不同光照條件下的無人機(jī)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)
圖11顯示了一些自定位示例。
圖11 自主駕駛實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法的增強(qiáng)結(jié)果具有更多的特征信息，能夠滿足圖像匹配的要求。視覺導(dǎo)航系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)在不同光照條件下的自主定位。
不同光照條件下的無人機(jī)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)
圖11顯示了一些自定位示例。
圖11 自主駕駛實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法的增強(qiáng)結(jié)果具有更多的特征信息，能夠滿足圖像匹配的要求。視覺導(dǎo)航系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)在不同光照條件下的自主定位。
來源：飛思實(shí)驗(yàn)室
美推出中小無人機(jī)三層韌性導(dǎo)航系統(tǒng)
這第三層韌性提供了在較長GNSS中斷期間進(jìn)行導(dǎo)航的能力。除此之外，霍尼韋爾還在開發(fā)多種替代導(dǎo)航系統(tǒng)，以確保在GNSS面臨挑戰(zhàn)或被拒止的環(huán)境中持續(xù)安全可靠運(yùn)行。
除了支持中小型無人機(jī)（尤其是那些執(zhí)行超視距任務(wù)的無人機(jī)），這些韌性導(dǎo)航系統(tǒng)的未來應(yīng)用還將包括自動(dòng)駕駛、專用商用車和個(gè)人導(dǎo)航等行業(yè)。
轉(zhuǎn)自：電科小氙
基于視覺的無人機(jī)導(dǎo)航綜述
單目相機(jī)特別適用于緊湊性和最小重量至關(guān)重要的應(yīng)用，此外，較低的價(jià)格和靈活的部署使其成為無人機(jī)的不錯(cuò)選擇。然而，單目相機(jī)無法獲得深度圖。立體相機(jī)實(shí)際上是安裝在鉆機(jī)上的一對(duì)相同的單目相機(jī)，這意味著它不僅提供單個(gè)相機(jī)可以提供的所有功能，而且還提供從兩個(gè)視圖中受益的額外功能。最重要的是，它可以基于視差原理而不是紅外傳感器的幫助來估計(jì)深度圖。RGB-D相機(jī)可以借助紅外傳感器同時(shí)獲取深度圖和可見光圖像，但由于范圍有限，它們通常用于室內(nèi)環(huán)境。魚眼相機(jī)是單目相機(jī)的一種變體，它提供寬視角，對(duì)于復(fù)雜環(huán)境中的避障很有吸引力。
?視覺定位與制圖
考慮到導(dǎo)航、視覺定位和地圖系統(tǒng)中使用的環(huán)境和先驗(yàn)信息，可以大致分為三類：無地圖系統(tǒng)、基于地圖的系統(tǒng)和地圖構(gòu)建系統(tǒng)（圖3）。
圖3 視覺定位和地圖繪制系統(tǒng)
無地圖系統(tǒng)在沒有已知地圖的情況下執(zhí)行導(dǎo)航，而無人機(jī)僅通過提取已觀察到的環(huán)境中的不同特征來導(dǎo)航。目前，無地圖系統(tǒng)中最常用的方法是光流方法和特征跟蹤方法。
基于地圖的系統(tǒng)在地圖中預(yù)先定義環(huán)境的空間布局，使無人機(jī)具有繞行行為和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃能力進(jìn)行導(dǎo)航。通常，有兩種類型的地圖：八叉樹地圖和占用網(wǎng)格地圖。不同類型的地圖可能包含不同程度的細(xì)節(jié)，從完整環(huán)境的 3D 模型到環(huán)境元素的互連。
展開 無人機(jī)發(fā)射無人機(jī)，美陸軍探索”可消耗飛行系統(tǒng)”新思路
核心為可消耗飛行系統(tǒng)
增程型“灰鷹”無人機(jī)是美國陸軍一個(gè)非常重要的裝備項(xiàng)目，它目前承擔(dān)的一個(gè)重要探索方向，就是在導(dǎo)航環(huán)境嚴(yán)重退化（比如遭遇大范圍的GPS定位信號(hào)和通信干擾）的情況下依然能有效運(yùn)用，并提供敏感精確的戰(zhàn)場環(huán)境感知能力，提供目標(biāo)信息、甚至是直接發(fā)起火力打擊。
增程型“灰鷹”無人機(jī)
在這一能力的建設(shè)中，發(fā)射“伊格特”無人機(jī)及同類產(chǎn)品是關(guān)鍵的一環(huán)，也是整個(gè)“空中發(fā)射效應(yīng)（ALE）”概念的一部分。
ALE項(xiàng)目由一系列的多個(gè)系統(tǒng)組成，包括飛行器、有效載荷、任務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用程序和相關(guān)設(shè)備等。
簡單描述ALE的概念，就是依托無人機(jī)或者有人機(jī)作為飛行平臺(tái)，向目標(biāo)所在的高威脅高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域投放各種小型化的可消耗飛行系統(tǒng)，用以擴(kuò)展自身的速度、范圍、視野、殺傷力，從而使有人機(jī)或者高價(jià)值無人機(jī)自身能夠停留在相對(duì)安全的后方。
展開 激光測距傳感器在室內(nèi)無人機(jī)定位追蹤中的應(yīng)用
隨著工業(yè)發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步，無人機(jī)的使用在各行各業(yè)開始愈發(fā)重要，無人機(jī)是一種有動(dòng)力、可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)并能重復(fù)使用的飛行器。以其靈動(dòng)的身影穿梭于遙感測繪、物流配送、農(nóng)業(yè)噴灑、影視拍攝及緊急救援等多元場景。在物流領(lǐng)域，無人機(jī)定位追蹤系統(tǒng)可以用于包裹配送，通過實(shí)時(shí)追蹤無人機(jī)的位置，可以確保包裹準(zhǔn)確無誤地送達(dá)目的地。在攝影領(lǐng)域，無人機(jī)定位追蹤系統(tǒng)可以用于航拍攝影，通過精確控制無人機(jī)的飛行軌跡，可以獲得高質(zhì)量的攝影作品。在這一過程中，無人機(jī)飛行定位就成為了重中之重。
隨著飛行速度及飛行高度的不斷增加，加上飛行器本體越來越小，對(duì)飛行器本身的性能要求也越來越高。現(xiàn)有技術(shù)中，多數(shù)無人飛行器采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（gps）來進(jìn)行定位。這種定位原理的前提是要能接收到衛(wèi)星信號(hào)，這就將gps模塊的使用限制在室外且能夠接收到良好的衛(wèi)星信號(hào)的環(huán)境下。室外可以很好的接收信號(hào)的傳輸，在室內(nèi)等衛(wèi)星信號(hào)不好的一些環(huán)境下，無法接收到符合要求的衛(wèi)星信號(hào)，或者是完全接收不到信號(hào)，并且這個(gè)信號(hào)產(chǎn)生的gps位置信息的誤差變得非常大，幾乎無法使用。
基于此無人機(jī)目標(biāo)識(shí)別與跟蹤技術(shù)的基本原理通過無人機(jī)搭載的攝像頭或其他傳感器設(shè)備，采集環(huán)境信息,然后通過算法分析這些信息，識(shí)別出目標(biāo)物體并將其位置、形狀等信息進(jìn)行精確跟蹤。這一過程涉及到圖像處理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)。
為了無人機(jī)可以準(zhǔn)確感知周圍環(huán)境的三維結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自主避障和精準(zhǔn)定位，大大提升無人機(jī)的安全性和定位精度。可采用激光測距傳感器。激光測距一種利用激光器發(fā)射激光束并測量激光束傳播時(shí)間或激光束的反射信息來確定目標(biāo)距離的測量技術(shù)。其主要通過二極管，對(duì)準(zhǔn)被測物體發(fā)射激光脈沖，進(jìn)行折射，從而達(dá)到測量目的。
展開 專門對(duì)付無人機(jī)的鎧甲防空系統(tǒng)為何頻遭無人機(jī)摧毀，俄專家解釋
土耳其媒體報(bào)道說，根據(jù)目前無可辯駁的實(shí)戰(zhàn)證據(jù)，證明國產(chǎn)貝拉克塔爾TB2攻擊無人機(jī)是此類飛機(jī)的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者。世界上任何現(xiàn)有的防空系統(tǒng)都無法阻止它的襲擊，更不用說俄羅斯的鎧甲——S1防空導(dǎo)彈系統(tǒng),根本不能與TB2無人機(jī)相比。
在卡拉巴赫勝利期間，土耳其TB2攻擊型無人機(jī)摧毀了50多套俄制防空系統(tǒng)，約140輛坦克和數(shù)百門多管火炮裝置。從這個(gè)角度來看，打擊無人機(jī)是改變游戲規(guī)則的系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)TB2無人甚至一個(gè)小時(shí)都沒有休息，始終在空中。
這篇文章還詳細(xì)討論了北約空軍聯(lián)合中心（JAPCC）編寫的題為“綜合方法應(yīng)對(duì)無人飛機(jī)系統(tǒng)”的報(bào)告。
俄羅斯專家弗拉基米爾·圖赫科夫?qū)Υ嗽u(píng)論很是不服，他認(rèn)為，土耳其無人機(jī)確實(shí)厲害，但安卡拉高估了無人機(jī)的功能，但也不能低估俄羅斯世界首創(chuàng)的鎧甲-S1彈炮合一防空系統(tǒng)，專門對(duì)付低慢小目標(biāo)的王牌武器。
本來俄羅斯的鎧甲-S1就是專門對(duì)付低空小目標(biāo)和無人機(jī)的專家，它最初是為“針對(duì)飛機(jī)和直升機(jī)的點(diǎn)防空系統(tǒng)，以防止使用高精度武器的飛機(jī)的攻擊，特別是在低空和超低空，而開發(fā)的主要目的就是”成為打擊小型戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)的理想防空導(dǎo)彈“。
然而鎧甲-S1被土耳其語打破了神話，特別是在敘利亞伊德利卜省，貝拉克塔爾完全可以自由進(jìn)攻由俄羅斯防空導(dǎo)彈保衛(wèi)的陣地。
由于鎧甲-S1采取了電子戰(zhàn)的密集措施，因此無法檢測到TB2無人機(jī)發(fā)射的小型智能彈藥，盡管它們位于雷達(dá)的范圍之內(nèi)。
俄專家弗拉基米爾·圖赫科夫說，事實(shí)是，在伊德利卜，敘利亞政府軍的鎧甲-S1是出口修改版本，它們沒有雷達(dá)，并且使用光學(xué)定位系統(tǒng)檢測目標(biāo)并將導(dǎo)彈和大炮對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。因此，不存在的雷達(dá)無法檢測任何東西-不是智能彈藥，不是大型加油機(jī)。
這是第一件事。
其次，土耳其人所解釋的敘利亞戰(zhàn)場上TB2無人機(jī)戰(zhàn)績被大大夸大了。是的，在敘利亞有兩套鎧甲-S1在戰(zhàn)場上被摧毀了。
展開 反無人機(jī)指揮系統(tǒng)亮相珠海航展，讓“黑飛”無人機(jī)無所遁形
央廣網(wǎng)西安11月6日消息（記者雷愷）西安天和防務(wù)技術(shù)股份有限公司“TH-S218C反無人機(jī)指揮系統(tǒng)”首次亮相正在珠海舉行的第12屆中國國際航空航天博覽會(huì)，讓“黑飛”無人機(jī)無所遁形強(qiáng)大功能使其成為全館“場紅”。該系統(tǒng)打破國內(nèi)反無人機(jī)技術(shù)對(duì)低慢小目標(biāo)防控系統(tǒng)落后的短板，以高精尖技術(shù)實(shí)現(xiàn)我國在反無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域上的跨越式發(fā)展。
近年來，隨著消費(fèi)級(jí)無人機(jī)的爆炸式發(fā)展，它造成的各種威脅也與日俱增。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2015年8月至2016年9月，僅在美國就發(fā)生了726起無人機(jī)事故。在中國，無人機(jī)墜落傷人、逼停航班和列車的事情也屢屢發(fā)生，不法分子甚至策劃利用無人機(jī)進(jìn)行運(yùn)送毒品等違法活動(dòng)。除了相關(guān)立法還不健全、監(jiān)管不到位等因素外，由于地面雷達(dá)雜波的影響，傳統(tǒng)雷達(dá)很難識(shí)別這樣的小目標(biāo)。作為中國軍民融合示范企業(yè)，西安天和防務(wù)技術(shù)股份有限公司依托軍用技術(shù)轉(zhuǎn)化成為民用技術(shù)，把軍用雷達(dá)探測和光電探測技術(shù)應(yīng)用到反無人機(jī)領(lǐng)域，研制出一系列反無人機(jī)設(shè)備，此次亮相的TH-S218C反無人機(jī)指揮系統(tǒng)就是其中最具有代表性的。
記者在現(xiàn)場看到，該系統(tǒng)由多功能裝甲車、雷達(dá)、光電跟蹤儀、處置設(shè)備、指揮通信設(shè)備、系統(tǒng)支持設(shè)備等組成，其主要特點(diǎn)是對(duì)“低小慢”實(shí)現(xiàn)全空域探測與高精度跟蹤，并采用網(wǎng)式攔截，實(shí)現(xiàn)迫降、驅(qū)離等反制效果。據(jù)介紹，其整個(gè)反制過程包括搜索、識(shí)別、判斷、處置等四個(gè)環(huán)節(jié)，最遠(yuǎn)處置距離可達(dá)1公里。同時(shí)，這套系統(tǒng)還具有管控距離廣、移動(dòng)監(jiān)控反制、打擊集群作業(yè)、處置時(shí)間短等特點(diǎn)，可廣泛部署于機(jī)場、監(jiān)獄、化工園區(qū)、軍事禁區(qū)等，也可為重大安保、公安及城管執(zhí)法、政要隨行保護(hù)、打擊利用無人機(jī)作為載體的走私販毒等活動(dòng)提供有效的低空安全保護(hù)。
展開 霍尼韋爾為蝙蝠飛機(jī)旗下貨運(yùn)無人機(jī)提供關(guān)鍵導(dǎo)航和傳感器技術(shù)
霍尼韋爾（納斯達(dá)克代碼：HON）將為蝙蝠飛機(jī)旗下Nuuva V300貨運(yùn)無人機(jī)提供其新一代姿態(tài)航向基準(zhǔn)系統(tǒng)和大氣數(shù)據(jù)模塊。這些技術(shù)將與霍尼韋爾機(jī)載緊湊型電傳飛控系統(tǒng)協(xié)同工作，為飛行提供關(guān)鍵的導(dǎo)航和動(dòng)態(tài)感應(yīng)數(shù)據(jù)。
如果說電傳飛控系統(tǒng)在飛行當(dāng)中起到了“大腦”的作用，那么姿態(tài)航向基準(zhǔn)系統(tǒng) AH-2000 及大氣數(shù)據(jù)模塊 (ADM) 則是“心臟”，為所有航電系統(tǒng)和多個(gè)機(jī)械系統(tǒng)提供關(guān)鍵的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。AH-2000 和ADM是確保飛行安全高效的關(guān)鍵因素，并有潛力為多種飛行應(yīng)用提供服務(wù)，包括城市空中交通、商用飛機(jī)、公務(wù)機(jī)和直升機(jī)。
“Nuuva V300無人機(jī)的突破性操作理念要求高精度、可靠且堅(jiān)固的導(dǎo)航傳感器，AH-2000 和ADM是實(shí)現(xiàn)此功能的關(guān)鍵因素。”蝙蝠飛機(jī)首席技術(shù)官Tine Toma?i?表示道：“該技術(shù)使我們能簡單直觀地通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)控制飛行，而無需對(duì)操作員進(jìn)行傳統(tǒng)駕駛技能培訓(xùn)，從而幫助客戶迅速擴(kuò)大運(yùn)營規(guī)模。”
蝙蝠飛機(jī)Nuuva V300是一款遠(yuǎn)程且大容量的自主無人機(jī)。它利用電池電源垂直起降，這意味著它不需要跑道，并且運(yùn)營成本大大低于直升機(jī)。它可以負(fù)載460公斤（約1000磅）飛行超過300公里（約186英里）。在以往只能通過直升機(jī)運(yùn)送的區(qū)域，它無疑是理想的解決方案。
“無人機(jī)，特別是用于包裹投遞時(shí)，必須配備高性能的慣性系統(tǒng)以確保為電傳飛控系統(tǒng)提供盡可能準(zhǔn)確的位置和速度相關(guān)信息。”霍尼韋爾航空航天集團(tuán)中國首席技術(shù)官肖進(jìn)表示：“像Nuuva V300這樣的無人機(jī)將改變物流公司包裹投遞的方式。霍尼韋爾一直在不斷更新機(jī)載產(chǎn)品和技術(shù)以使無人機(jī)飛行更安全輕松，對(duì)此我們感到十分自豪。”
緊湊型姿態(tài)航向基準(zhǔn)系統(tǒng)AH-2000 采用霍尼韋爾新一代業(yè)界領(lǐng)先的基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的慣性傳感器來提供飛機(jī)姿態(tài)和速度信息。
展開 
基于uC/OS-II操作系統(tǒng)的無人機(jī)飛控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
基于uC/OS-II操作系統(tǒng)的無人機(jī)飛控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
史峰，何立明，馬曉峰，史中正
摘要：針對(duì)以往飛控系統(tǒng)軟件中代碼多，可靠性、實(shí)時(shí)性差，不具通用性等缺點(diǎn)，采用uC/OS-II操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)無人機(jī)飛控軟件，利用操作系統(tǒng)來進(jìn)行軟件中各任務(wù)的實(shí)時(shí)調(diào)度和通信。通過地面測試和空中試驗(yàn)表明：該軟件系統(tǒng)具有可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)， 滿足飛控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：飛控系統(tǒng); uC/OS-II；優(yōu)先級(jí)劃分；調(diào)度與通信
0、引言
無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的多任務(wù)系統(tǒng), 要求不僅能夠與地面控制站雙向通信、采集傳感器數(shù)據(jù)、進(jìn)行飛控/導(dǎo)航計(jì)算、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等, 還要求可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)。傳統(tǒng)的飛控系統(tǒng)軟件大多按預(yù)先設(shè)定的順序循環(huán)執(zhí)行, 具有代碼多，可靠性、實(shí)時(shí)性差， 不具備通用性等缺點(diǎn)。
針對(duì)以上缺點(diǎn)，本文采用uC/OS-II操作系統(tǒng)開發(fā)無人機(jī)飛控軟件, 將復(fù)雜的處理任務(wù)交給操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，滿足無人機(jī)飛控系統(tǒng)實(shí)時(shí)、多任務(wù)的要求。
展開 一種小型固定翼無人機(jī)彈射系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ￥49.9
此外所設(shè)計(jì)的彈射裝置的使用要簡單，方便無人機(jī)的裝填于連續(xù)的多個(gè)無人機(jī)發(fā)射。</p><p>1.2 工作原理</p><p>圖1為彈射系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，彈射系統(tǒng)可以分為三大部分：由接觸腹板和定位側(cè)板組成的無人機(jī)限位滑道；由定滑輪、鋼絲和拉簧組成的彈射動(dòng)力裝置；由光軸支座、光軸、直線軸承、連接板、活動(dòng)牽引鉤、導(dǎo)向臂、導(dǎo)向塊、絲杠、絲桿螺母、聯(lián)軸器、電機(jī)組成的彈射復(fù)位裝置。</p><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202502/08186d9802ebb6d25109f29da2d8adf6.png"></p><p class="ql-align-center">圖1彈射系統(tǒng)框圖</p><p>圖2為固定翼彈射系統(tǒng)的三維原理圖，圖3為俯視圖。在本文所設(shè)計(jì)的彈射平臺(tái)中，拉簧與鋼絲相連，并通過前端的定滑輪實(shí)現(xiàn)提供牽引力的拉簧變向以在保證發(fā)射行程不變的基礎(chǔ)上減小整個(gè)發(fā)射平臺(tái)的長度。初始位置時(shí)，拉簧由于長度原因被稍微拉緊，鋼絲到達(dá)其位置的最前面同時(shí)被緩沖塊擋住。</p><p>在使用時(shí)，首先將整個(gè)平臺(tái)以相對(duì)于地面一定角度放置（一般為25~45°之間），在限位滑道前端放入一枚無人機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接板帶動(dòng)活動(dòng)牽引鉤向前運(yùn)動(dòng)直到接觸到鋼絲。活動(dòng)牽引鉤與其相連接的方式為鉸鏈連接，且在其前端有一定坡度，因而當(dāng)活動(dòng)牽引鉤接觸到鋼絲并繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)一小段距離時(shí)，鉤子被有預(yù)張緊力的鋼絲下壓并最終勾到鋼絲。
展開 煤礦無人機(jī)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
侯 剛
(天地科技股份有限公司 開采設(shè)計(jì)事業(yè)部，北京 100013)
摘 要：煤礦無人機(jī)智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了通過無人機(jī)與智能化管控平臺(tái)配合對(duì)煤礦礦區(qū)地表進(jìn)行周期性2D正射影像建模及3D建模，對(duì)地表沉陷及地表生態(tài)環(huán)境變化進(jìn)行了趨勢監(jiān)測，監(jiān)測精度實(shí)現(xiàn)了厘米級(jí)。對(duì)礦區(qū)生產(chǎn)、生活區(qū)域晝夜安防巡查，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃路線飛行，數(shù)據(jù)采集平臺(tái)化管控，極大提高巡防效率及夜間安防質(zhì)量。對(duì)礦區(qū)大型基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備進(jìn)行設(shè)備可見光檢查及紅外熱成像巡檢，實(shí)現(xiàn)了對(duì)重要設(shè)施、設(shè)備的綜合監(jiān)控。煤礦無人機(jī)智能系統(tǒng)在應(yīng)用過程中采集監(jiān)測數(shù)據(jù)同步回傳，實(shí)時(shí)監(jiān)控，信息智能存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)無人機(jī)智能化管控。
關(guān)鍵詞：無人機(jī)巡檢；智能系統(tǒng)；沉陷；生態(tài)環(huán)境監(jiān)測；設(shè)備巡檢
隨著智能化礦山建設(shè)的發(fā)展，對(duì)礦井區(qū)域內(nèi)地表、生態(tài)、安防和主要設(shè)施、設(shè)備的監(jiān)控管理的要求也日趨智能化[1]，煤礦無人機(jī)智能系統(tǒng)通過航測無人機(jī)、安防無人機(jī)、設(shè)備巡查無人機(jī)、無人機(jī)智能管控軟件[2]，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦區(qū)地表和生態(tài)環(huán)境的周期監(jiān)測[3]、礦區(qū)范圍內(nèi)的空中安防和警戒、主要建筑重要設(shè)備的定期巡檢。無人機(jī)在煤礦的應(yīng)用在成本上節(jié)省了人力資源、減少了其它設(shè)備投資[4]，在安全上實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)大面積、復(fù)雜、險(xiǎn)峻生態(tài)條件下的全面監(jiān)控，規(guī)避了人工風(fēng)險(xiǎn)[5]，在智能化方面實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息可追溯、智能管控和數(shù)據(jù)的深度分析處理，實(shí)現(xiàn)了礦井地面區(qū)域的高效監(jiān)控[6]。
1 煤礦無人機(jī)智能系統(tǒng)組成
煤礦無人機(jī)智能系統(tǒng)主要由無人機(jī)、遙控設(shè)備、移動(dòng)終端設(shè)備、服務(wù)器和用戶操作端幾個(gè)主要部分組成，系統(tǒng)組成示意如圖1所示。
圖1 無人機(jī)智能系統(tǒng)組成
無人機(jī)按照使用功能配置有小型航空測繪無人機(jī)、安防巡查無人機(jī)、設(shè)備巡檢無人機(jī)三種無人機(jī)機(jī)型。
展開 無人機(jī)激光雷達(dá)測繪系統(tǒng)應(yīng)用
無人機(jī)LiDAR激光探測與測量
LiDAR激光探測與測量，也就是激光雷達(dá)。是一種遙感技術(shù)，它使用快速激光脈沖來繪制地球表面的地圖。LiDAR 在用于創(chuàng)建用于各種業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的高分辨率數(shù)字表面、地形和高程模型時(shí)非常有用。
在過去的十年中，無人機(jī)在農(nóng)業(yè)環(huán)境測繪的監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)展迅速，而無人機(jī)激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)使得無人機(jī)在測繪監(jiān)測領(lǐng)域的市場更為廣闊。
LiDAR 系統(tǒng)，可以收集和映射對(duì)象的詳細(xì)信息和精確的 3D 模型：例如，植物、樹木、建筑物、堤防等基礎(chǔ)設(shè)施和地表。
光探測和測距 (LiDAR) 的工作原理是將激光脈沖快速連續(xù)地發(fā)送到一系列準(zhǔn)確定義的方向。測量每個(gè)激光脈沖從目標(biāo)反射并返回到 LiDAR 掃描儀所需的傳播時(shí)間，可以重建掃描儀周圍表面的距離和方向。將 LiDAR 掃描儀連接到像無人機(jī)這樣的移動(dòng)平臺(tái)上，可以在無人機(jī)平臺(tái)向前移動(dòng)時(shí)對(duì)更大的表面積進(jìn)行 3D 映射。
激光雷(LiDAR)搭載無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.事故現(xiàn)場
LiDAR 是一種主動(dòng)系統(tǒng)，它使用紫外光、近紅外光對(duì)不需要外部光的物體進(jìn)行成像以進(jìn)行有效映射。例如，在夜間監(jiān)測洲際堆積時(shí)，可以輕松部署配備 LiDAR 無人機(jī)，單次通過現(xiàn)場。
作為基于無人機(jī)的解決方案，可以即時(shí)返回具有可見細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確信息，然后可以作為證據(jù)在法庭上接受。在地面，清障人員和環(huán)衛(wèi)人員可以快速開始清理過程，通過解放通勤者和減少事故人員的開支，節(jié)省數(shù)千甚至數(shù)百萬美元。
2. 農(nóng)林調(diào)查
森林規(guī)模龐大，管理這些廣闊的地區(qū)可能會(huì)讓人不知所措。評(píng)估森林清單的傳統(tǒng)方法既耗時(shí)又低效——有時(shí)僅僅是大面積的粗略估計(jì)。
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