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小型无人机气动参数辨识的新型HGAPSO算法

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航空学报 2017年第4期38卷 44-54页

作者：邵干张曙光唐鹏北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100083 飞机/发动机综合系统安全性北京市重点实验室北京100083 先进航空发动机协同创新中心北京100083 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

针对小型无人机(UAVs)研制中操稳特性和飞行控制律设计评估对气动参数辨识的需求,提出了一种混合遗传粒子群优化算法(HGAPSO)。该算法以粒子群优化算法(PSO)为主体,在粒子优化路径中,引入遗传算法(GA)的交叉变异操作,增强粒子群跳出局... 详细信息

针对小型无人机(UAVs)研制中操稳特性和飞行控制律设计评估对气动参数辨识的需求,提出了一种混合遗传粒子群优化算法(HGAPSO)。该算法以粒子群优化算法(PSO)为主体,在粒子优化路径中,引入遗传算法(GA)的交叉变异操作,增强粒子群跳出局部最优的能力;同时采用Kent映射改进粒子种群的初始化,使初始种群在可行解空间内分布更加均匀,增强全局优化能力。基于仿真结果,依据辨识准度及辨识成功率,对比了HGAPSO、常规PSO和GA优化算法气动参数辨识的结果,然后用蒙特卡洛仿真测试随机观测噪声的影响,结果表明该算法兼备PSO算法高的搜索效率和GA算法的全局优化能力,对随机观测噪声不敏感。最后,通过设计小型UAV试飞示例进行综合应用评价,结果表明:HGAPSO算法基于真实试飞数据进行气动参数辨识取得了满意结果,具有良好的实用性。

关键词：小型无人机气动参数参数辨识混合遗传粒子群优化算法(HGAPSO) 搜索效率全局优化

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小型无人机掠海飞行高度滤波系统优化设计

西北工业大学学报 2013年第4期31卷 511-516页

作者：谭雁英许鳌祝小平周洲西北工业大学无人机特种技术重点实验室陕西西安710065

针对掠海飞行小型无人机高度控制精度要求,设计了以无线电高度表和垂直加速度计为测高设备的三阶组合测高滤波系统。基于对某小型无人机实际飞行数据以及海浪谱的分析,建立了垂直加速度计和无线电高度表误差模型,推导出该组合测高系统... 详细信息

针对掠海飞行小型无人机高度控制精度要求,设计了以无线电高度表和垂直加速度计为测高设备的三阶组合测高滤波系统。基于对某小型无人机实际飞行数据以及海浪谱的分析,建立了垂直加速度计和无线电高度表误差模型,推导出该组合测高系统输出高度信号的均方误差关于反馈增益的函数,并采用遗传算法优化得到该函数的极小值和系统的最优反馈增益。仿真结果表明,该三阶组合测高滤波系统可有效滤除海浪噪声,且采用遗传算法优化得到的反馈增益,其滤波效果优于传统上采用等根法得到的反馈增益。

关键词：小型无人机掠海飞行组合测高垂直加速度计无线电高度表遗传算法

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小型无人机快速最优化稳像方法研究

影像科学与光化学 2016年第1期34卷 51-58页

作者：郑鸿云赵红颖魏云鹏辛甜甜北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871

小型无人机电子稳像可以纠正视频影像中存在的晃动、震动、畸变等不稳定因素,有利于视频影像目标跟踪、精确打击,同时还能缓解观察者的视觉疲劳。电子稳像有3个主要的步骤:全局运动估计、主运动估计和运动补偿。本文主要对主运动估计的... 详细信息

小型无人机电子稳像可以纠正视频影像中存在的晃动、震动、畸变等不稳定因素,有利于视频影像目标跟踪、精确打击,同时还能缓解观察者的视觉疲劳。电子稳像有3个主要的步骤:全局运动估计、主运动估计和运动补偿。本文主要对主运动估计的方法进行研究,并提出了一种快速最优化的稳像方法,该方法能够快速准确的估计小型无人机视频影像的主运动。该方法结合了L1最优化方法的精确性和Kalman滤波方法处理速度快的优点,并克服Kalman滤波法预测精度不高和L1最优化方法只能事后处理的问题,从而获到更好的稳像效果。最后采用实际飞行数据对本文提出算法进行了验证,结果表明,本文所提出的方法在保证稳像处理精度的前提下,也保证了处理效率。

关键词：小型无人机电子稳像主运动估计 L1最优化 Kalman滤波

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小型无人机探测城市近地边界层的适用性分析

气象 2020年第12期46卷 1565-1574页

作者：傅新姝王晓峰雷明杜明斌夏卫祖陈哲张紫龙上海市生态气象和卫星遥感中心上海200000 湖北航天飞行器研究所武汉430000 上海市宝山区气象局上海201901

利用垂直起降固定翼无人机搭载温湿传感器,针对2018—2019年冬季、春季典型天气过程,在上海开展了20次无人机试验,获得有效数据19组,并基于同站自动站和探空资料,评估探测资料精度,分析了无人机探测在城市地区的适用性。结果表明:无人... 详细信息

利用垂直起降固定翼无人机搭载温湿传感器,针对2018—2019年冬季、春季典型天气过程,在上海开展了20次无人机试验,获得有效数据19组,并基于同站自动站和探空资料,评估探测资料精度,分析了无人机探测在城市地区的适用性。结果表明:无人机试验能获得较高精度的城市近地层探测资料,冬季和春季试验获得的地面气温(相对湿度)与自动站的平均偏差分别为-0.5℃(4.9%)和0.9℃(-5.9%);无人机探测的贴地逆温等结构及其变化特征与探空资料一致,说明无人机对城市地区近地层结构及其演变特征有较好的探测能力。

关键词：小型无人机城市边界层评估

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一种小型无人机无源目标定位方法及精度分析

仪器仪表学报 2015年第5期36卷 1115-1122页

作者：徐诚黄大庆孔繁锵南京航空航天大学无人机研究院南京210016 南京航空航天大学航天学院南京210016

为了提高小型无人机无源目标定位的精度,设计了一种新的目标定位算法。首先确定目标定位过程中的坐标转换关系并推导出视轴角的计算模型;然后,利用光电侦察平台锁定跟踪目标的特性,提出了对同一目标点多次测量的目标定位框架,建立了系... 详细信息

为了提高小型无人机无源目标定位的精度,设计了一种新的目标定位算法。首先确定目标定位过程中的坐标转换关系并推导出视轴角的计算模型;然后,利用光电侦察平台锁定跟踪目标的特性,提出了对同一目标点多次测量的目标定位框架,建立了系统状态方程和测量方程,考虑到测量方程的非线性,将无迹卡尔曼滤波应用于目标位置估计;最后,针对加性高斯白噪声的非线性目标定位系统,推导出理论上的定位误差的克拉美-罗下限。仿真结果表明,该算法具有较高的目标定位精度,滤波器估计误差均方差已逼近非线性系统的克拉美-罗下限。现场试验结果表明,在离地面约1000 m的空中,无人机对地面目标定位精度可达8.1 m。该算法易于部署,可操作性强,具有较大的实用价值。

关键词：小型无人机无源目标定位无迹卡尔曼滤波克拉美-罗下限

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小型无人机电视导引及跟踪系统仿真分析

系统仿真学报 2009年第5期21卷 1467-1469,1473页

作者：孔韬魏瑞轩周炜空军工程大学工程学院航空自动控制工程系西安710038

电视导引攻击是目前国际上导航、制导与控制领域中的一项热门技术,尤其近些年来,各国军方纷纷尝试把电视导引技术应用到中小型攻击无人机上。首现介绍了电视导引技术的基本原理,从电视制导导弹和无人机技术相结合的角度出发,说明了电视... 详细信息

电视导引攻击是目前国际上导航、制导与控制领域中的一项热门技术,尤其近些年来,各国军方纷纷尝试把电视导引技术应用到中小型攻击无人机上。首现介绍了电视导引技术的基本原理,从电视制导导弹和无人机技术相结合的角度出发,说明了电视导引技术在小型攻击无人机上的具体应用,同时还对电视导引头系统进行了数学建模与仿真分析,为无人机精确制导技术在工程领域的实现具有一定的实用价值。最后与其它制导方式进行详细比较,指出其应用在导引系统的优点及存在不足。

关键词：小型无人机电视制导导引头仿真分析

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增量非线性动态逆小型无人机速度控制

系统工程与电子技术 2013年第9期35卷 1923-1927页

作者：郑积仕蒋新华陈兴武中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083 福建工程学院信息科学与工程学院福建福州350108

针对小型无人机速度控制精度差的问题,提出一种基于增量非线性动态逆的速度控制方法。首先,根据无人机运动方程和推力模型建立速度控制模型;其次,应用非线性动态逆方法获得油门控制指令与速度的直接关系式;最后,再重写无人机运动方程为... 详细信息

针对小型无人机速度控制精度差的问题,提出一种基于增量非线性动态逆的速度控制方法。首先,根据无人机运动方程和推力模型建立速度控制模型;其次,应用非线性动态逆方法获得油门控制指令与速度的直接关系式;最后,再重写无人机运动方程为增量形式,得到油门控制指令增量与加速度的控制关系式,并依此设计了速度控制律。为某飞机构建推力模型和增量动态逆速度控制器,飞行试验验证了所提方法的有效性。

关键词：飞行器控制、导航技术速度控制增量非线性动态逆小型无人机推力模型

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基于小型无人机摄影测量的交通事故现场勘查

吉林大学学报（工学版） 2016年第5期46卷 1439-1446页

作者：陈强许洪国谭立东吉林大学交通学院长春130022

为了解决道路交通事故现场二维勘测中"四点法"的不足和实际应用问题,提出了基于小型无人机摄影测量的"改进四点法"。首先,通过小型无人机拍摄事故现场图像;其次,对事故现场图像采用预先对控制点信息进行归一化处理的方式减少校正过程中... 详细信息

为了解决道路交通事故现场二维勘测中"四点法"的不足和实际应用问题,提出了基于小型无人机摄影测量的"改进四点法"。首先,通过小型无人机拍摄事故现场图像;其次,对事故现场图像采用预先对控制点信息进行归一化处理的方式减少校正过程中病态矩阵求解问题;然后,调用图像校正算法将透视图校正为正投影图;最后,以校正后的正投影图为依据,调用图像量测模块在新的正投影图上进行测量、记录和标注。通过控制场地测试和典型交通事故案例现场测试验证了该方法的有效性。与传统人工测绘以及图像测量方法相比,该方法在提高事故现场勘测精度的同时,扩展了勘测现场范围,抑制了拍摄角对"四点法"精度的影响。

关键词：交通运输系统工程交通事故摄影测量改进四点法小型无人机

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小型无人机地面监测显示系统

西北工业大学学报 1994年第2期12卷 330-333页

作者：李艳周旗程斌西北工业大学

本文介绍我们自行研制的小型无人机地面监测系统的设计思想、工作原理及系统功能．并分别介绍了系统的总体设计、硬件结构及软件流程．

关键词：小型无人机地面监测记录回放模拟训练