無人機(jī)論文，無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文

來源：整理時(shí)間：2023-01-30 19:25:34 編輯：好學(xué)習(xí) 手機(jī)版

1，無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文

　　無人機(jī)是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。下面是我為大家精心推薦的無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭? 　　無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文篇一　　無人機(jī)航測技術(shù)的應(yīng)用分析　　【摘要】以生產(chǎn)項(xiàng)目為例，以無人機(jī)航測的技術(shù)流程為主線，介紹了無人機(jī)航測技術(shù)方面的應(yīng)用分析。　　【關(guān)鍵詞】無人機(jī)、航測技術(shù) 　　【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis. 　　【Key woerds】UAV、aerial surveying technology 　　中圖分類號：V279+.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：　　0 引言　　無人機(jī)航測遙感技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、飛機(jī)遙感之后發(fā)展起來的一項(xiàng)新型航空遙感技術(shù)，在應(yīng)急測繪保障、國土資源監(jiān)測、重大工程建設(shè)等方面得到廣泛應(yīng)用。它是一種機(jī)動靈活、可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的一種航測技術(shù)。但也存在影像重疊度不規(guī)則、像幅小、影像傾角大、旋偏角大，影像有明顯畸變等問題，這些情況都對現(xiàn)有無人機(jī)航測技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。　　本文從生產(chǎn)案例出發(fā)，以無人機(jī)航測技術(shù)為主線，對生產(chǎn)過程中無人機(jī)航測出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行了分析探討。　　1 生產(chǎn)實(shí)踐　　1.1主要技術(shù)依據(jù) 　　《無人機(jī)航攝系統(tǒng)技術(shù)要求》(CH/Z3002-2010); 　　《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》(CH/Z3005-2010); 　　《低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》(CH/Z 3003-2010); 　　《低空數(shù)字航空攝影外業(yè)規(guī)范》(CH/Z 3004-2010) ... ... 　　1.2 數(shù)據(jù)源及預(yù)處理　　1.2.1 數(shù)據(jù)源　　本測區(qū)選用無人機(jī)航空攝影獲取的真彩色影像，航攝面積為10平方公里。航攝儀采用Canon EOS 5DMarkⅡ，焦距為：35mm，相幅大小為：5616×3744，像元分辨率為6.41um。影像地面分辨率為0.2米。　　1.2.2遙感影像預(yù)處理　　無人機(jī)航空攝影采用的相機(jī)為非量測型相機(jī)，因此，在進(jìn)行空中三角測量恢復(fù)影像空中姿態(tài)時(shí)，需要對相機(jī)進(jìn)行像片畸變差改正。(相機(jī)畸變改正在四維公司檢校完成) 　　1.3 無人機(jī)航測總體作業(yè)流程　　1.4無人機(jī)航空攝影　　本次無人機(jī)航攝分兩個(gè)架次進(jìn)行，由GPS領(lǐng)航數(shù)據(jù)計(jì)算相對飛行高度。飛行質(zhì)量和影像良好，影像清晰度高、色彩均勻、飽和度良好，能夠表達(dá)真實(shí)的地物信息，可以滿足1:2000成圖要求。　　像片航向重疊度為75%，旁向重疊一般為35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。　　1.5 像片控制測量　　1.5.1 像控點(diǎn)精度要求　　像控點(diǎn)對最近基礎(chǔ)控制點(diǎn)的平面位置中誤差不大于0.2米，高程中誤差不大于0.2米。　　1.5.2 像控點(diǎn)布點(diǎn)方案　　項(xiàng)目布點(diǎn)方案確定為雙模型布點(diǎn)，全部布設(shè)為平高點(diǎn)。　　1.5.3 像控點(diǎn)測量　　在像控測量之前，首先對測區(qū)內(nèi)收集到的已知控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，檢核控制點(diǎn)情況;為滿足后續(xù)像控測量，聯(lián)測已知點(diǎn)的同時(shí)加密了2個(gè)控制點(diǎn)。聯(lián)測采用GPS靜態(tài)相對定位方式施測，采用邊連式的布網(wǎng)形式。全網(wǎng)共聯(lián)測已有已知點(diǎn)4個(gè)，新設(shè)控制點(diǎn)2個(gè)，觀測時(shí)具體技術(shù)參數(shù)依據(jù)規(guī)范，像控點(diǎn)采用GPS實(shí)時(shí)動態(tài)定位(RTK)的方法進(jìn)行測量，滿足要求。　　1.6 空中三角測量　　本項(xiàng)目采用Virtuozo工作站進(jìn)行空三加密，根據(jù)航飛及影像分布情況，將空三區(qū)域分為兩個(gè)加密區(qū)域網(wǎng)采用自動與手動相結(jié)合的方式進(jìn)行空三加密，即采用自動匹配進(jìn)行像點(diǎn)量測，剔除粗差。人工調(diào)整直至連接點(diǎn)符合規(guī)范要求，檢查點(diǎn)平面中誤差為0.3米，高程中誤差為0.17米，最終加密成果符合1:2000數(shù)據(jù)采集要求。　　1.7 數(shù)據(jù)采集　　在空三完成后，利用空三成果進(jìn)行單模型定向時(shí)我們發(fā)現(xiàn)有模型無法定向的情況，第一架次無法建立的模型有29個(gè)，占總模型數(shù)的4%。第二架次有67個(gè)無法建立的模型占總模型數(shù)的9%。主要原因?yàn)闊o人機(jī)航攝姿態(tài)不穩(wěn)定導(dǎo)致的飛行傾角、旋偏角過大，航線彎曲、像片比例不一致等現(xiàn)象都是導(dǎo)致單模型定向精度差的原因。考慮到1:2000地形圖精度要求，我們提出了如下解決方案：在測圖定向超限點(diǎn)的周圍進(jìn)行野外實(shí)測用來檢核分析數(shù)據(jù)并進(jìn)行必要的修正。　　1.8 項(xiàng)目精度報(bào)告　　根據(jù)1:2000精度要求對測繪產(chǎn)品檢進(jìn)行了精度的統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)了3幅地形圖，其中高程精度中誤差最大為0.36米，最小為0.27米，從統(tǒng)計(jì)的結(jié)果看，粗差率比較高，有的達(dá)到了5%，平面精度中誤差為0.75米。　　2 結(jié) 論　　(1)無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用于地形圖的生產(chǎn)存在不確定性，比如，區(qū)域網(wǎng)整體加密精度評定良好，但單模型定向精度存在超限情況，在測圖過程中表現(xiàn)為測圖定向點(diǎn)和立體模型套合差大、接邊誤差大等，可以通過外業(yè)實(shí)測進(jìn)行補(bǔ)充測量、驗(yàn)證。　　(2)利用無人機(jī)航測進(jìn)行航空攝影測量時(shí)，應(yīng)采用試驗(yàn)區(qū)的作業(yè)方法，即在確定布點(diǎn)方案前選取一定面積的試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行布點(diǎn)方案試驗(yàn)，分析精度指標(biāo)后確定作業(yè)方案。　　(3)目前，無人機(jī)航測技術(shù)主要應(yīng)用于載人飛機(jī)航測技術(shù)的補(bǔ)充方面，如多塊小面積、危險(xiǎn)場所、遠(yuǎn)離機(jī)場或沒有可供其起降場地的區(qū)域，在載人機(jī)不便或無法完成的情況下，由無人機(jī)來完成。　　參考文獻(xiàn)：　　[1] 范承嘯，韓俊，熊志軍，趙毅。無人機(jī)遙感技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)用[J] 測繪科學(xué) 2009，34(5)：214-215; 　　[2] 崔紅霞，李杰，林宗堅(jiān)，儲美華。非量測數(shù)碼相機(jī)的畸變差檢測研究[J] 測繪科學(xué)2005，30(1)：105-107; 　　[3] 連鎮(zhèn)華。無人機(jī)航攝相片傾角對立體高程扭曲的影響分析[J] 地理空間信息2010，8(1)：20-22; 　　作者簡介：徐錦前(1982-)，男，遼寧鐵嶺人，工程師，主要從事攝影測量和地理信息系統(tǒng)建庫等測繪工作。點(diǎn)擊下頁還有更多>>>無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文

無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文

2，淺談多旋翼無人機(jī)任務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)秀論文

淺談多旋翼無人機(jī)任務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)秀論文　　前言：隨著無人機(jī)產(chǎn)品的不斷增加，市場之間的競爭力，也逐漸的提升，對此本項(xiàng)目研究出了更適合于工業(yè)控制、自動化裝備等領(lǐng)域產(chǎn)品的多旋翼無人機(jī)，產(chǎn)品不僅定位合理，同時(shí)與其他產(chǎn)品存在一定的差異，該任務(wù)系統(tǒng)，是指先進(jìn)智能裝備數(shù)據(jù)鏈的無人多旋翼任務(wù)，存在較高的能量利用效率、載荷運(yùn)輸性能，是其它無人機(jī)產(chǎn)品，在技術(shù)方面不能相比的;制定合理的市場規(guī)劃，會給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。　　 1 多旋翼無人機(jī)定義概述　　我們常稱無人飛行載具，為無人飛機(jī)系統(tǒng)，主要是利用無線電智能遙控設(shè)備，以及自帶的控制程序裝置，對于不載人的飛機(jī)進(jìn)行操控。其中廣義的無人機(jī)，包括狹義無人機(jī)以及航模。　　多旋翼飛行器，主要由動力系統(tǒng)、主體、控制系統(tǒng)組成，動力系統(tǒng)包括電機(jī)、動力、電子調(diào)速器、槳;主體部分包括機(jī)架、腳架、云臺;控制系統(tǒng)包括由遙控接收器、遙控組成的手動控制;地面站，以及由主控、GPS、IMU、電子陀螺、LED顯示屏組成的飛行控制器。其中四旋翼，是一種4輸入6輸出的欠驅(qū)動系統(tǒng);通過PID、，魯棒、模糊、非線性、自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。近年來，對于系統(tǒng)的控制功能的研究趨勢，為大荷載、自主飛行、智能傳感器技術(shù)、自主控制技術(shù)、多機(jī)編隊(duì)協(xié)同控制技術(shù)、微小型化等方向。其中一些關(guān)鍵技術(shù)為，數(shù)學(xué)模型的建立、能源供給系統(tǒng)、飛行控制算法、自主導(dǎo)航智能飛行。　　 2 控制系統(tǒng)改進(jìn)發(fā)展階段　　多旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)，最初是由慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，借助了微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)，形成了EMES慣性導(dǎo)航系統(tǒng);經(jīng)過對于EMES去噪聲的研究，有效的降低了其傳感器數(shù)據(jù)噪音的問題，最后經(jīng)過等速度單片機(jī)、非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究、應(yīng)用，最終在2005年，制作出了性能相對穩(wěn)定的多旋翼無人機(jī)自動控制飛行器。對其飛行器的評價(jià)，可從安全性、負(fù)載、靈活性、維護(hù)、擴(kuò)展性、穩(wěn)定性幾方面要素進(jìn)行分析。具有體積小、重量輕、噪音小、隱蔽性強(qiáng)、多空間平臺使用、垂直起降，以及飛行高度不高、機(jī)動強(qiáng)、執(zhí)行任務(wù)能力強(qiáng)的特點(diǎn);在結(jié)構(gòu)方面，不僅安全性高、易于拆卸維護(hù)、螺旋槳小、成本低、靈活控制的特點(diǎn)。　　 3 技術(shù)原理　　3.1系統(tǒng)組成　　無人多旋翼任務(wù)系統(tǒng)，總體技術(shù)方案框圖如圖1所示;如圖所示，無人多旋翼任務(wù)系統(tǒng)，由無人機(jī)、地面工作站構(gòu)成。無人機(jī)，由多旋翼無人機(jī)、任務(wù)載荷組成;地面工作站，由數(shù)據(jù)鏈通信單元、工業(yè)控制電腦、飛行控制搖桿等組成。　　3.2系統(tǒng)技術(shù)原理　　3.2.1多旋翼無人機(jī)，通過對于螺旋槳微調(diào)的推力，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的飛行姿態(tài)控制、維持。經(jīng)過上述，對于多旋翼無人機(jī)、常規(guī)直升機(jī)、固定翼飛機(jī)的對比，可以明顯的看出，多旋翼無人機(jī)，在任務(wù)飛行方面，具有多能量的優(yōu)勢，從而更好的執(zhí)行完成飛行任務(wù)，改善了飛行姿態(tài)維持，消耗大量能量的缺陷，從而更好的保證了其能量利用率，直接產(chǎn)生續(xù)航時(shí)間、載荷運(yùn)輸性能的提升;在結(jié)構(gòu)方面，做了大量的簡化，省去了傳動機(jī)構(gòu)，使其運(yùn)行噪音、故障概率、維護(hù)成本大大的降低。　　3.2.2無人機(jī)，與地面工作站之間的通信，通過設(shè)備數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)連接，起到通信中介的作用，同好也是無人機(jī)、地面工作站之間，實(shí)現(xiàn)地空信息交換的重要橋梁環(huán)節(jié)。以往無人機(jī)，對于地空信息的轉(zhuǎn)換連接，只是普通的點(diǎn)對點(diǎn)通信，收到信號傳輸距離的影響，性能發(fā)揮受到嚴(yán)重的影響，只能實(shí)現(xiàn)一些簡單遙控?cái)?shù)據(jù)信號的傳輸。　　但是本項(xiàng)目，對于無人多旋翼任務(wù)系統(tǒng)的研究，是通過數(shù)據(jù)鏈協(xié)議MAVLink的研究后，將其合理的嵌入到控制核心、地面數(shù)據(jù)鏈的ARM平臺中，有效的改善了以往低空信息傳輸環(huán)節(jié)存在的問題，將其遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視這五遙很好的進(jìn)行了統(tǒng)一，保證了通信之間的無障礙，從根本上解決了無人機(jī)和地面工作站的數(shù)據(jù)通信問題。其中涉及到的.五遙;其中遙測，是指對于遠(yuǎn)方的電壓、電流、功率、壓力、溫度等模擬量進(jìn)行測量;其中遙信，是指對于遠(yuǎn)方的電氣開關(guān)、設(shè)備，以及機(jī)械設(shè)備的工作、運(yùn)行等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視;遙控，是指對于遠(yuǎn)方電氣設(shè)備、電氣機(jī)械化裝置工作狀態(tài)的控制、保護(hù);遙調(diào)，是指對于遠(yuǎn)方所控設(shè)備的工作參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)流程等進(jìn)行設(shè)定、調(diào)整;遙視，是指對于遠(yuǎn)方設(shè)備的安全運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視、記錄。　　3.2.3傳統(tǒng)的無人機(jī)，在飛行時(shí)需要通過人工對于遙控器的操作，對其飛行姿態(tài)進(jìn)行的控制，體現(xiàn)出其自動程序的不完善，功能單調(diào)等缺陷。但是本項(xiàng)目對于無人機(jī)的研究，在地面工作站，通過飛行任務(wù)規(guī)劃軟件的配套，有效的改善了以往功能單一的缺點(diǎn)，直接增加了其功能性。其中飛行任務(wù)規(guī)劃軟件，具備GoogleMap高速API接口，實(shí)現(xiàn)對于無人機(jī)飛行航線，在三維地圖上的簡易規(guī)劃，同時(shí)也能對其航線進(jìn)行啟動，使其實(shí)現(xiàn)自動巡航、執(zhí)行飛行任務(wù)、返航等操作。　　 4 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn) 　　4.1技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)：　　4.1.1地空信息的的數(shù)據(jù)通信。　　先進(jìn)智能裝備數(shù)據(jù)鏈協(xié)議MAVLink的應(yīng)用，能夠?qū)ζ渌袛?shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合，并全部歸納在數(shù)據(jù)鏈路中，整合五遙操作，有效的降低了多種通信制式、通信模塊存在等方面的問題，提高了通信效率，保證了通訊功能得以有效發(fā)揮。　　4.1.2解決飛行姿態(tài)操控問題　　嵌入式操作系統(tǒng)，在ARM處理器平臺上的應(yīng)用，加上陀螺儀等傳感器、卡爾曼濾波等先進(jìn)算法，從而更好的保證了控制系統(tǒng)的功能增加，除此之外，不僅實(shí)現(xiàn)了無人操作飛行，在飛行操縱方面，也有效的降低了能耗，增加了能量利用率。　　4.1.3在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用的擴(kuò)展　　本項(xiàng)目以同一載具+多種載荷的建設(shè)、研究思路，針對于型號相同的多旋翼飛行器，設(shè)計(jì)一樣的數(shù)據(jù)、電氣、機(jī)械接口的任務(wù)載荷，實(shí)現(xiàn)快速更換載荷，使其飛行任務(wù)之間，能夠良好、穩(wěn)定的切換、銜接，保證該系統(tǒng)的實(shí)用性，同時(shí)也減少了任務(wù)執(zhí)行的成本。　　4.1.4增強(qiáng)地面工作站功能　　通過C/S架構(gòu)、C#語言、.net平臺、三維GoogleMap、SQL數(shù)據(jù)庫，以及地面任務(wù)規(guī)劃軟件、分析數(shù)據(jù)分析軟件，從而更好的增強(qiáng)地面工作站的功能，以及自動化、智能化的程度,更好的為用戶操作，帶來更多的便利。　　4.2項(xiàng)目的技術(shù)創(chuàng)新性　　4.2.1在無人機(jī)、地面站，在植入數(shù)據(jù)鏈MAVLink的同時(shí)，加強(qiáng)整體系統(tǒng)功能的改進(jìn)，有效的實(shí)現(xiàn)了五遙的綜合統(tǒng)一。　　4.2.2卡爾曼濾波、四元數(shù)算法，加上嵌入式ARM平臺，對其飛行姿態(tài)實(shí)現(xiàn)有效控制。　　4.2.3同一載具+多種載荷思路的研究，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)，對任務(wù)執(zhí)行模式的有效轉(zhuǎn)換。　　4.2.4同時(shí)地面任務(wù)規(guī)劃軟件、分析數(shù)據(jù)分析軟件的應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的控制功能，以及系統(tǒng)智能化程度。　　 5 總結(jié) 　　綜上所述，通過對于無人多旋翼任務(wù)系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)我國針對于此方面的研究，仍存在很多不完善的地方，該項(xiàng)目通過C/S架構(gòu)、C#語言、先進(jìn)智能裝備數(shù)據(jù)鏈、分析數(shù)據(jù)分析軟件等，照比以往的無人機(jī)飛行器，在系統(tǒng)功能改進(jìn)方面，實(shí)現(xiàn)了遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視的統(tǒng)一;在任務(wù)執(zhí)行模式方面，實(shí)現(xiàn)了靈活轉(zhuǎn)換;在飛行姿態(tài)方面，實(shí)現(xiàn)了智能操控;是在已有多旋翼飛控技術(shù)的基礎(chǔ)上，有效的規(guī)避了其以往的缺陷，同時(shí)自主飛行控制軟件編程，這種飛控任務(wù)的提供，有效的實(shí)現(xiàn)了飛行中，自主導(dǎo)航智能飛行。 ;

淺談多旋翼無人機(jī)任務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)秀論文