电力巡线用四旋翼飞行器软硬件设计

由于四旋翼飞行器质量轻、结构简单,能够定点起飞、降落及在空中悬停,因此本文设计了一种能够进行电力巡线的四旋翼无人机。硬件部分主要包括无线模块、传感器模块和电机驱动模块。软件部分基于FreeRTOS操作系统,以任务的形式对四旋翼进行控制,重点论述了kalman滤波算法和PID控制算法。     

一种辅助搜救的四旋翼飞行器设计

随着无人机技术的快速发展,小型四旋翼飞行器已慢慢地融入日常生活,尤其在航拍、搜救等领域,提供了越来越多的帮助和便利.文章采用STM32单片机作为主控制器,搭载三轴陀螺仪、三轴加速度计、电子罗盘、气压计等多个传感器,完成了飞行器整体硬件的设计与搭建;运用PID-LADRC串级控制算法实现了飞行器姿态和位置的控制.通过实验...     

仿生鸟侦查飞行器研究

在仿生机械学涉及甚广的飞行器领域中,设计一种可以模拟鸟类飞行的飞行器成为了该领域中的一大热点。为了更好地设计出该种仿生飞行器,结合仿生学原理中的扑翼机,并根据扑翼的工作方式,采用曲柄摇杆机构实现了扑翼飞行,设计出了一款多扑翼仿生鸟。研究了柔性膜扑翼与刚性扑翼对推力的影响,结果显示：柔性膜扑翼对于推力有较大的增加;通过SolidWorks对其进行了三维运动仿真,结果显示：多扑翼仿生鸟在结构上并没有出现干涉,设计思路可行。多扑翼仿生鸟的出现对于解决飞行器多场合、多功能使用的难题具有重大意义。     

一种基于一体化信道的数据格式集成解译器设计

无人飞行器测控系统是直接关系飞行任务成败的关键系统,数据格式集成解译器则是飞行器与测控系统下行链路的接口。本文分析了飞行器的测控需求,为简化设备和节省频谱资源,在一体化信道的基础上对数据格式集成解译器进行了设计和仿真。     

一种垂直起降固定翼飞行器的设计与制作

本文将固定翼飞行器和旋翼机相结合,设计了一种垂直起降的固定翼飞行器,可实现垂直起降、空中悬停和固定翼方式巡航。机翼为平直翼的设计,翼稍有可倾转旋翼结构,能够实现90°的旋转。巡航飞行时,两个旋翼可以旋转90°为平行于飞机纵轴状态,为巡航飞行提供动力,能耗相对较小,并具有较高飞行速度和较大的飞行半径。     

“绿洲号”沙漠植树飞行器

<正>阳春三月,本是花红柳绿的好时节,可是一场沙尘暴会把人们对春天的渴望和喜爱刮得踪迹全无。漫天的黄沙和灰尘不仅遮住人们的视线,使人们无法欣赏春天的美景,还挤进室内,弄脏环境,更加可怕的是,一旦沙尘中的微小颗粒和夹杂的病菌微生物进入人的呼吸道和体     

六旋翼植保无人机风场竖直分布特性数值模拟与验证

植保无人机作业过程中,旋翼风场竖直方向分布特性对雾滴的输运效应及作物冠层的扰动作用直接影响施药沉积效果。本文以六旋翼植保无人机风场竖直分布为研究对象,采用基于格子玻尔兹曼方法的数值模拟技术建立了无人机前飞作业时旋翼风场仿真模型,并根据正交试验方法研究了多特征参数融合对风场竖直分布特性的影响。仿真结果表明,竖直分布风场垂直于飞行方向对称分布,当飞行高度和飞行速度增加或作业载荷减小时,风场强度逐渐减弱;竖直分布风场沿侧风方向倾斜,侧风风速大于3m/s时,风场横向倾斜超45°。基于此,采用恒温差热敏芯片研制了微型无线风速采集系统,并开展了植保无人机风场竖直分布特性的多因素田间验证试验,试验结果表明：仿真模拟与田间试验旋翼风场竖直分布规律基本一致,相对误差较小,风场竖直分布特性具有较好的一致性;数值模拟方法可有效模拟植保无人机飞行过程的非定常流动,仿真与田间试验结果为植保无人机雾滴沉积的研究提供了理论基础。     

一种低成本航拍四旋翼农用无人机的设计

为在农业监测中获得大面积的农田影响信息,设计一种成本低、稳定性高且可存储图像和视频的航拍四旋翼农用无人机,用于农田信息监测。装置包括控制器、姿态传感器、电子调速器模块、无刷电机、图像采集模块、存储模块和遥控器,以STM32103CBT6为核心处理器,并移植入uC/OSII操作系统,通过姿态传感器MPU6050及磁力传感器HMC5883采集姿态数据,并经过滤波、四元数、欧拉角转换,以串级PID作为主要控制算法控制无刷电机,保证四旋翼的平衡。用遥控器控制其姿态及航拍,并将视频数据经过滤波等处理后以AVI格式存入SD卡,用于农作物生长状态,生理指标的检测或进行农作物产量的估计。     

植保无人飞机发展现状及建议

植保无人飞机由于作业效率高、节水省药、具有航迹规划与全地形作业能力等优势,在国内市场快速发展。介绍了植保无人飞机的发展背景,高速发展的原因、市场新格局的形成,技术路线选择、作业性能和适用范围,相关政策、行业标准、亟待解决的问题,并提出了发展建议,为行业规范、健康发展提供参考。      

单旋翼电动无人直升机辅助授粉作业参数优选

不同类型的农用无人直升机的结构不同,旋翼所产生气流到达作物冠层后形成的风场也有较大差异,对应的风速、风向和风场宽度等参数对花粉的运送效果直接影响到授粉的效果(母本结实率)、作业效率及经济效益。该文采用单轴单旋翼电动无人直升机,根据正交试验设计法设计了3因素(飞行高度、飞行速度和飞机及负载质量)3水平的正交试验,通过考察平行于飞行方向(X向)、垂直于飞行方向(Y向)、垂直地面(Z向)3个方向上的峰值风速(X、Y向越大越好,Z向越小越好)、Y向风场宽度(越宽越好)、动力电池的压降(放电越慢越好)3个指标,对单旋翼电动无人直升机用于水稻制种辅助授粉的田间作业参数进行优选,试验结果分析表明:SCAU-2型单轴单旋翼电动无人机在峰值风速1 m/s时对应的水稻冠层有效风场最宽可达8.1 m,最窄为4.9 m,该机型在所设计的试验条件下基本能满足传播花粉的需求;该机型在水稻冠层所形成风场的峰值风速主要受飞机的飞行速度、飞机及负载质量、飞行高度影响,且随着飞行速度的降低、飞机及负载质量的增加、飞行高度的降低,其峰值风速有逐步增大的趋势。结合有效风场宽度及电池电量消耗程度来考量,3种主要因素的主次排序及其较优水平依次为飞行速度1.56 m/s、飞机及负载质量14.05 kg和飞行高度1.93 m。该结果可为其他单轴单旋翼电动无人直升机用于水稻制种辅助授粉的田间作业参数设置提供参考,而且也可为制定基于农用无人直升机的水稻制种辅助授粉作业技术规范提供依据。