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国家电网首次应用固定翼无人机巡检特高压线路

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国家电网首次应用固定翼无人机巡检特高压线路

中国电力报

作者：姚羽霞程亮亮

本报讯（姚羽霞程亮亮）近日，国家电网有限公司在浙江省湖州市应用固定翼无人机成功实施全国首次特高压线路毫米级高速空中巡检，全力护航能源大动脉稳定运行。近年来，我国特高压线路规模呈持续增长趋势。由于特高压线路沿途塔位多... 详细信息

本报讯（姚羽霞程亮亮）近日，国家电网有限公司在浙江省湖州市应用固定翼无人机成功实施全国首次特高压线路毫米级高速空中巡检，全力护航能源大动脉稳定运行。近年来，我国特高压线路规模呈持续增长趋势。由于特高压线路沿途塔位多位于山区、丘陵等地理条件复杂地带，导......

关键词：特高压国家电网直流输电线路首次应用固定翼无人机

来源： cnki报纸评论

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固定翼无人机密集编队极速穿越策略研究

控制与决策 2023年第4期38卷 1074-1084页

作者：颜鸿涛许勇贾涛张可杜俊杰中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所四川绵阳621000

针对固定翼无人机密集编队穿越门框的任务场景,提出系统编队穿越方案.首先,根据机载相机测量信息,提出基于视线角的制导策略,能够快速调整机头指向对准门框;其次,为了提高成功穿越的可靠性以及解决视线遮挡问题,提出基于门框位置解算的... 详细信息

针对固定翼无人机密集编队穿越门框的任务场景,提出系统编队穿越方案.首先,根据机载相机测量信息,提出基于视线角的制导策略,能够快速调整机头指向对准门框;其次,为了提高成功穿越的可靠性以及解决视线遮挡问题,提出基于门框位置解算的协同制导策略;然后,针对复赛存在导航干扰情况,在水平方向上设计基于特征点测量的惯性导航算法,在垂直方向采用基于微分滤波的气压高度和升降率提取方法,并且利用视线角穿越门框,设计基于距离控制的编队控制律;最后,设计相应的固定翼无人机系统,并以7机编队的形式参加了2021年“无人争锋”极速穿越比赛,参赛结果验证了所提出极速穿越方法的有效性.

关键词：固定翼无人机密集编队极速穿越飞行试验无人争锋

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固定翼无人机编队构型与通信拓扑优化

系统工程与电子技术 2022年第9期44卷 2936-2946页

作者：徐星光王晓峰姚璐任章北京机电工程研究所北京100074 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 复杂系统控制与智能协同技术重点实验室北京100074

本文研究了考虑攻防对抗态势与最小信息流要求的固定翼无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)编队构型与通信拓扑优化问题。建立了编队构型指标体系,给出了大规模集群分层编队构型设计模型和编解码方法,提出了基于态势场的队形模型,采... 详细信息

本文研究了考虑攻防对抗态势与最小信息流要求的固定翼无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)编队构型与通信拓扑优化问题。建立了编队构型指标体系,给出了大规模集群分层编队构型设计模型和编解码方法,提出了基于态势场的队形模型,采用粒子群算法开展了队形参数优化。建立了通信网络拓扑效能指标体系,提出了通信代价模型,给出了基于Q学习的网络连通性控制算法。仿真算例验证了所提方法的有效性。

关键词：固定翼无人机编队构型通信拓扑

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固定翼无人机健康退化建模方法研究

兵器装备工程学报 2023年第9期44卷 69-76页

作者：郑幸王冲卢俊钢张世荣梁少军陆军工程大学军械士官学校武汉430075 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

固定翼无人机随使用时间累积,健康状态会逐步退化。研究其健康退化建模方法,可用于无人机剩余寿命预测,指导开展预先维修、智能维修,从而有效延长装备使用寿命和减少故障发生概率。针对固定翼无人机全寿命数据难以获取及故障数据稀缺导... 详细信息

固定翼无人机随使用时间累积,健康状态会逐步退化。研究其健康退化建模方法,可用于无人机剩余寿命预测,指导开展预先维修、智能维修,从而有效延长装备使用寿命和减少故障发生概率。针对固定翼无人机全寿命数据难以获取及故障数据稀缺导致建模困难的问题,提出了基于多任务批次健康飞行数据的建模方法。该方法以SVDD算法为基础,构建无人机健康超球体模型,以球心距偏移趋势刻画健康退化程度,在此基础上引入KDE算法构建飞机整体健康退化指标,进一步使用LSTM算法实现多批次退化趋势的拟合。该方法可应用于固定翼无人机维护与维修,减少维修成本。

关键词：固定翼无人机健康退化建模 SVDD KDE LSTM

复杂不规则海域下固定翼无人机覆盖搜潜路径规划

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兵工学报 2022年第S2期43卷 40-52页

作者：马焱冯炜罗荣李烨孟祥尧 91054部队北京102442

针对使用固定翼无人机(F-W UAV)进行大范围海域潜艇快速检查覆盖搜索的问题,提出复杂不规则凹多边形区域凹点选择性移除方法的Dubins曲线搜索策略。建立UAV搜索探测代价的数学模型,结合F-W UAV的转弯特性,在传统UAV对凸多边形区域进行... 详细信息

针对使用固定翼无人机(F-W UAV)进行大范围海域潜艇快速检查覆盖搜索的问题,提出复杂不规则凹多边形区域凹点选择性移除方法的Dubins曲线搜索策略。建立UAV搜索探测代价的数学模型,结合F-W UAV的转弯特性,在传统UAV对凸多边形区域进行覆盖检查搜索的方法基础上引入Dubins曲线轨迹法。针对不规则凹多边形区域,为避免对所有凹点的“暴力”移除,提出改进的凹点移除法,将不规则凹多边形区域处理成规则的凸多边形区域。设计了复杂边界区域中UAV覆盖搜索策略对比验证实验。仿真结果表明,对多边形区域边界进行凹点处理和沿跨度搜索方向进行Dubins曲线搜索的方法可使检查覆盖搜索的无效航行代价大幅降低,可为高效搜潜提供理论支撑。

关键词：固定翼无人机不规则海域覆盖搜潜 Dubins曲线凹点移除

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固定翼无人机多工况聚类及识别研究

兵器装备工程学报 2022年第1期43卷 221-227页

作者：卢俊钢张世荣梁少军杨毅武汉大学电气与自动化学院武汉430072 陆军工程大学军械士官学校武汉430075

针对固定翼无人机作业过程中多工况的分类以及一般模式识别算法时效性低,准确率不高的问题,提出了“聚类分析-模式识别”相结合的多工况分析技术路线,将工况分析分为离线和在线2个阶段。离线阶段,提出子一种基于分组的密度聚类算法,采... 详细信息

针对固定翼无人机作业过程中多工况的分类以及一般模式识别算法时效性低,准确率不高的问题,提出了“聚类分析-模式识别”相结合的多工况分析技术路线,将工况分析分为离线和在线2个阶段。离线阶段,提出子一种基于分组的密度聚类算法,采用分而治之的聚类思想对无人机历史飞行数据进行聚类分析,并将聚类所得各抽象数据簇视为工况。在线阶段,提出了一种基于多维度分解的快速模式识别算法,其调用离线聚类信息以在线识别测试数据工况。还搭建了数据采集与分析平台,利用实际飞行数据对算法进行了验证。结果表明本文提出的算法能有效提高工况识别效率和准确度。

关键词：多工况固定翼无人机 G-DBSCAN 模式识别维度分解

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变质心固定翼无人机动力学分析与抗扰控制

北京航空航天大学学报 2022年第3期48卷 430-437页

作者：邱潇颀高长生荆武兴哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

变质心无人机具有气动效率更高、隐身性能更好、机翼结构更加简单等优点。提出了时滞更小、结构更加简单的单滑块变质心无人机布局方案,分析了滑块参数对变质心无人机动力学特性的影响,在此基础上给出了滑块的理想安装位置,并研究了变... 详细信息

变质心无人机具有气动效率更高、隐身性能更好、机翼结构更加简单等优点。提出了时滞更小、结构更加简单的单滑块变质心无人机布局方案,分析了滑块参数对变质心无人机动力学特性的影响,在此基础上给出了滑块的理想安装位置,并研究了变质心无人机布局方案控制效率随速度的变化情况。针对变质心无人机强耦合、强非线性的特点,基于粒子群算法(PSO)设计了自抗扰控制器(ADRC),其中扩张状态观测器估计出包含耦合和参数摄动的总和扰动项,并基于此进行动态补偿。仿真结果验证了所设计控制器的有效性和鲁棒性。

关键词：变质心控制固定翼无人机自抗扰控制(ADRC) 粒子群算法(PSO) 非线性动力学

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固定翼无人机航迹跟踪抗风性研究

现代防御技术 2022年第1期50卷 41-47页

作者：刘玄冰周绍磊肖支才祁亚辉代飞扬海军航空大学山东烟台264001

无人机作为一种新型军事装备,具有广泛的作战应用场景。无人机的航迹跟踪性能和抗干扰能力是其安全完成飞行任务的保障,随着现代战争作战环境日益复杂,无人机飞行将面临更大的挑战。针对目前固定翼无人机在飞行过程中受风扰影响严重的问... 详细信息

无人机作为一种新型军事装备,具有广泛的作战应用场景。无人机的航迹跟踪性能和抗干扰能力是其安全完成飞行任务的保障,随着现代战争作战环境日益复杂,无人机飞行将面临更大的挑战。针对目前固定翼无人机在飞行过程中受风扰影响严重的问题,设计了一种具有抗风性的航迹跟踪方法。利用非线性导引原理实现对航迹的跟踪,并通过引入反馈消除了风扰条件下飞行轨迹与期望航迹之间存在的静差。最后通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：固定翼无人机导航控制航迹跟踪抗风性能非线性导引法

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基于仿真数据迁移学习的固定翼无人机检测

系统仿真学报 2023年第5期35卷 998-1007页

作者：付玉张垚赵萌王绵沼郑江鹏贾晨陈胜勇学习型智能系统教育部工程研究中心天津300384 天津理工大学计算机科学与工程学院天津300384

数据在视觉检测任务中发挥重要作用,针对足够数量的真实固定翼无人机数据难以获取的问题,构建了一个包含大量仿真和少量真实的固定翼无人机数据集,采用权重迁移的思想,通过对仿真固定翼无人机数据的训练达到对真实固定翼无人机数据的检... 详细信息

数据在视觉检测任务中发挥重要作用,针对足够数量的真实固定翼无人机数据难以获取的问题,构建了一个包含大量仿真和少量真实的固定翼无人机数据集,采用权重迁移的思想,通过对仿真固定翼无人机数据的训练达到对真实固定翼无人机数据的检测。在此基础上又提出一个两阶段学习策略,利用多尺度特征融合进一步降低无人机的漏检率。仿真实验结果表明,利用仿真数据检测真实固定翼无人机在未来目标检测研究中有潜在应用前景。

关键词：视觉检测固定翼无人机权重迁移多尺度特征