无人机路径跟随算法-L1制导
无人机遥控飞行小教程
无人机遥控飞行小教程 ——物理电子工程学院2012271054 张桢浩航模无人机的遥控飞行是一项技术性较强且成本较高的活动，有快捷有效的入门教程，对于新手迅速掌握遥控飞行的方法和技巧，享受飞行的乐趣将有非常大帮助。 笔者把三四个月间玩固定翼航模、无人机的设计、制作、组装、飞行、维护经历中所积累下的知识、经验和技巧，在此做一下小小的总结，希望对刚上手无人机的朋友有一点点帮助。 模拟器的飞行 模拟器的飞行练习在整个无人机的训练中是至关重要的，不练模拟器带来的损失和水平提升消耗时间，是练的百倍以上，往大家能有足够的重视。因此每天练几个小时的模拟非常必要。包括以后的倒飞、吊机等动作，包括油机、直升机等。 一、模拟器的初认识 我们常用的FUTABA遥控通道分配是：一通副翼，二通升降，三通油门，四通方向。（一般情况下如上所述，但不同发射接收机略有不同） 记忆口诀是：一富（副翼）二升（水平）三游（油门）四方（方向） 二、模拟器的飞行技巧 上手一般选择第一视角和客机模型，为了让新手有一个对飞行感觉的认知，同时客机模型又能提供一个比较平稳的视角，易于找到飞
行感觉。当有了一定的飞行认知后，就可以尝试一般视角了和灵活的机型了。 在大量的模拟器训练过程中，须掌握如下诀窍： 1、始终能看见地面景物。易于判断飞机姿态及方位，同时根据地标选择降落航线的拐弯点和跑道延长线。 2、模拟入门练习时间。约5-20个小时，新手到少应练500-1000次降落直到非常熟练，方法：起飞后平飞四边航线绕到起点方向降落到起点。同时也就掌握了平飞航线。 然后根据兴趣和需要练习筋斗、横滚、倒飞、侧飞等其它动作 3、降落技巧。下降的同时略有速度，离地半米时略拉水平舵，让飞机抬起头三点同时接地，或后轮瞬间先接地。这也是实际降落的诀窍。 4、加风训练。在熟悉了起飞、降落和航线后就应该逐步在模拟器中增大风速，并改变风向为正侧、左、右侧风各训练100次以上以适应各种风向。因为实际飞行中必然是在风里飞行。 5、滑跑训练。滑跑是起飞降落的前提，而飞机因为自身的误差及风向影响必然发生滑跑中跑偏的问题，加上飞机惯性大，机轮对飞机方向控制差。若按常规的一直打舵方法飞机必然转不过来或过量跑偏撞机损失。 要诀：一把舵法。每次修正打一把舵，修正一两次即可让机头恢复正对前方直线滑行。训练200次掌握要诀。 扎实持续的训练很快很快就能让你入门了，这时候你的模拟飞行
无人机路径规划算法与仿真
收稿日期:2005-08-23 修回日期:2006-01-20*基金项目:国防基础973基金资助项目 作者简介:马云红(1972- ),女,山西临猗人,博士生,主 要从事飞行器优化算法,任务规划和智能控制的研究。 文章编号:1002-0640(2007)06-0033-04 无人机路径规划算法与仿真* 马云红,周德云 (西北工业大学电子信息学院,陕西 西安 710072) 摘 要:根据敌方防御雷达、防空火力等威胁以及禁飞区的分布情况,构造基于战场威胁中心的V or ono i 图,得到可以规避各种威胁的航迹线段,结合战场威胁信息,计算航迹段的代价,形成有向图,计算出无人机初始最优航路,利用无人机初始状态和性能约束进行航路的进一步修正,满足了无人机的飞行特点。并运用M AT L AB 编制图形化界面,实现仿真结果的图形显示。 关键词:无人机,路径规划,Vo ro noi 图,修正中图分类号:V 249.1 文献标识码:A Study of Path Planning Algorithm and Simulation for UAV M A Yun -hong ,ZHOU De -y un (College of Electr onic I n f ormation ,N orthw est P oly technic U niver sity ,X i ’an 710072,China ) Abstract :A Vo ronoi diag ram is constr ucted based solely on the locations of the threats and no -fly zones.The Vo ronoi g raph yields the optimal paths to travel betw een a set o f threat central points to avo id the threats and no-fly zones.T he vector graphics is consisted of line w hose cost is calculated according to the special inform ation of thr eats including rang e ,location ,killing probability and so o n .Dijkstra ’s algo rithm is used to get the initial optimal paths ,and mor e ,the paths are transform ed into fly able paths according to UA V ’s initial state and capability lim it.T he simulatio n is com pleted under M AT LAB platform and the sim ulation result is presented. Key words :UA V ,path -planning ,Vor ono i diagr ams ,mo dification , 引 言 随着现代科学技术的突飞猛进和人们对未来战争认识观念的变化,世界各国愈来愈重视无人机的发展与研究,成为最近几年空中作战飞机的发展热点。相对于有人驾驶飞机而言,无人机具有许多优点,包括突出的机动性和灵活性,较低的生产成本,较大的负载能力,不考虑人员伤亡风险以及可进行高层协同等。从最近几年的发展情况来看,无人机的用途已从空中靶机、战场侦察逐步发展为干扰通信,压制敌方防空火力,进行导弹防御,攻击固定或移动目标,实施电子干扰、充当目标诱饵和进行对地攻击 等,在近二十年的几场局部战争中,无人机的成功使用和突出的作战效果进一步证实了无人机在现代战争中的作用与地位,从而大大促进了无人机技术的进一步发展。随着无人机在军事应用中的作用逐步 增大,无人机的相关技术也吸引了不少学者进行深入的研究,取得了一定的研究成果。作为提高无人机作战效率和作战自主性的关键技术,无人机路径规划问题成为许多学者的研究方向[3,4]。本文立足于解决给定战场威胁分布情况下的无人机飞行路径规划,通过构造威胁场分布的Vo ronoi 图得到待选路径段,然后采用Dijstra 算法进行最优路径的求解,并在MAT LAB 环境下进行了相应的仿真,给出了仿真结果。 1 战场环境的V oronoi 图构建 1.1 Voronoi 图的定义 Vo ronoi 图的含义为[1]:平面上一个点集P 的 Vol.32,No.6 J une,2007 火力与指挥控制 Fire Control and C om man d Con trol 第32卷 第6期2007年6月
AOPA无人机飞行原理练习题
1.对于带襟翼无人机，放下襟翼，飞机的升力将__________，阻力将__________。 A.增大、减小 B.增大、增大 C.减小、减小 答案:B. 2.对于带襟翼无人机，放下襟翼，飞机的失速速度将. A.增大 B.减小 C.不变 答案:B. 3.相同迎角，飞行速度增大一倍，阻力增加约为原来的 A.一倍 B.二倍 C.四倍 答案:C. 4.通过改变迎角，无人机驾驶员可以控制飞机的： A.升力、空速、阻力 B.升力、空速、阻力、重量 C.升力、拉力、.阻力 答案:A. 5.放全襟翼下降，无人机能以
A.较大的下降角，较小的速度下降 B.较小的下降角，较大的速度下降 C.较大的下降角，较大的速度下降 答案:A. 6.无人机驾驶员操纵副翼时，飞行器将绕（滚转运动） A.横轴运动 B.纵轴运动 C.立轴运动 答案:B. 7.037无人机飞行员操纵升降舵时，飞行器将绕（俯仰） A.横轴运动 B.纵轴运动 C.立轴运动 答案:A. 8.038无人机飞行员操纵方向舵时，飞行器将绕（偏航） A.横轴运动 B.纵轴运动 C.立轴运动 答案:C. 9.舵面遥控状态时，平飞中向右稍压副翼杆量，无人机（右转） A.右翼升力大于左翼升力
B.左翼升力大于右翼升力 C.左翼升力等于右翼升力 答案:B. 10.舵面遥控状态时，平飞中向前稍推升降舵杆量，飞行器的迎角（低头） A.增大 B.减小 C.先减小后增大 答案:B. 11.舵面遥控状态时，平飞中向后稍拉升降舵杆量，飞行器的迎角（抬头） A.增大 B.减小 C.先增大后减小 答案:A. 12.飞机的下滑角是 A.升力与阻力的夹角 B.飞行轨迹与水平面的夹角 C.阻力与重力的夹角 答案:B. 13.使飞机获得最大下滑距离的速度是（飞机处于有利速度时总阻力最小） A.最大下滑速度 B.失速速度
飞行基础练习方法
无人机尾部朝向飞手，升空完成悬停，尽量保持在定点不跑。——这是最基本科目，99% 的飞手都从该项开始无人机飞行，还有1% 外星人除外。使无人机机尾部朝向自己，能够以最直观的方式操控飞机，降低由于视觉方位给操控带来的难度。对尾悬停可在初期锻炼飞手在操控上的基本反射，熟悉飞机在俯仰、滚转、方向和油门上的操控。完成对尾悬停练习，意味着飞手从“不会玩”正式进入“开始玩”的阶段。要领：请尽量保持定点悬停，控制飞机基本不动或尽量保持在很小的范围内漂移。培养在飞机在有偏移的趋势时就能给予纠正的能力，这对后面的飞行至关重要。切忌盲目自我满足，认为能控制住飞机不炸就是成功了，飞机飘来飘去也不及时纠正。这样会对以后的飞行造成较大困难。 虽然枯燥，但飞好对尾悬停非常重要，如果你觉得自己过关了，那么在 5 级风下再试试。
无人机升空后，相对于操控手而言，机头向左（左侧位）或向右（右侧位），完成定点悬停。——这是对尾悬停过关后，首先要突破的一个科目。侧位悬停能够极大地增强飞手对飞机姿态的判断感觉，尤其是远近的距离感。对于一个新手来说，直接练习侧位悬停的风险很大，因为飞机横侧方向的倾斜不好判断。可以从45 度斜侧位对尾悬停开始练习，这样可以在方位感觉上借助对尾悬停继承下来的条件反射。当斜侧位对尾OK 后，逐渐将飞机转入正侧位悬停，会觉得较容易完成。需要指出的是，一般人都有一个侧位是自己习惯的方位（左侧位或右侧位），这是正常的。但不要只飞自己习惯的侧位，一定要左右侧位都练习，直到将两个侧位在感觉上都熟悉为止。侧位悬停的难度要比对尾悬停高，可认为 4 级风下保持 3 米直径的球空间内完成7 秒以上的定点悬停，就是过关。飞好侧位悬停后，意味着小航线飞行成为可能，操控手终于可以突破悬停飞行的枯燥转而进入航线飞行。
无人机雁行仿生群飞路径规划
·88· 兵工自动化 Ordnance Industry Automation 2019-04 38(4) doi: 10.7690/bgzdh.2019.04.021 无人机雁行仿生群飞路径规划 周良，王茂森，戴劲松 (南京理工大学机械工程学院，南京 210094) 摘要：为解决单架无人机因互相之间没有通信机制而无法独立进行路径规划的问题，提出一种仿生雁群路径航路选择的无人机群飞路径规划。介绍算法原理，将无人机初始化为粒子后，在无人机群中确定主机、僚机。依据遗传算法基础原理，将仿生学引入到无人机群协同编队飞行航点规划当中，使用遗传算法对组群飞行的主机航路进行路径规划，产生需要的解或最优解；通过模仿雁群跟随的策略，设计僚机跟随主机的算法，从而实现组群飞行，并进行了实验验证。实验结果表明，该研究对无人机群飞行控制有一定的参考价值。 关键词：无人机群；雁行；仿生；路径规划 中图分类号：TP302 文献标志码：A Bionic Route Planning of UAV Based on Stimulating Wild Goose Flyiing Zhou Liang, Wang Maosen, Dai Jinsong (School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science & Technology, Nanjing 210094, China) Abstract: In order to solve the problem that single UAV cannot plan route independently since there is no communication mechanism between each other, an UAV route planning of bionic goose group path selection is proposed. Introduce the algorithm principle. After the UAV is initialized into particles, the host and the wing aircraft are identified in the UAV group. According to the basic principle of genetic algorithm, bionics is introduced into the planning of UAV group cooperative flying point plane. The genetic algorithm is used to plan the path of the host flight path of group flying, and the solution or optimal solution is generated. By simulating the strategy followed by the geese group, the algorithm of the downtime following the host was designed to realize the group flight. The flight test was carried out. The experimental results show that the research has certain reference value for UAV group flight control. Keywords: UAV group; goose group flying; bionics; path planning 0 引言 近年来，无人机日益成为人工智能领域中最活跃、研发进度最快、应用最广泛的研究课题，尤其是在军事方面的运用[1]。单架无人机由于缺乏冗余设计，一旦发生故障、路况突变，只能放弃任务并返航[2]。无人机群协同编队飞行不仅能统筹协调规划任务，而且通过多机系统通信可以掌握更全面的路况信息，显著地提高了无人机的飞行性能指标[3]。目前，国内外无人机编队飞行控制方法主要有：1)长僚机控制法；2) 人工势场法；3) 图论法等[4]。这些方法主要局限于单架无人机的航点规划，对多架次无人机的组群飞行路径规划问题的研究文献还比较少[5]。 笔者模拟分析雁群跟随头雁的列队方式以及个雁用眼睛近距离观测并躲避障碍物的方法，基于无人机群主僚机协同编队飞行与生物系统雁群编队飞行的相似性，将仿生学引入到无人机群协同编队飞行航点规划当中。在遗传算法基础上改进，对长机进行航点规划，僚机跟随长机，并辅以防碰撞算法，使无人机群能够模仿雁群进行自主规划路径。 1 经纬度与东北天坐标系换算 笔者以四旋翼无人机为基础，携带GPS导航系统，通过GPS模块获取位置信息，即经纬度坐标。无人机接收到的航点信息需要转换成便于任务分配的东北天坐标系下的航点坐标[6]。 基于经度和纬度概念，可以导出东北天坐标系和经纬度坐标系下的坐标转化关系。假设当前的经纬度坐标为(lon1,lat1)，目标航点的经纬度坐标为(lon2,lat2)，它们之间的经度差值的计算公式可表示为dlon=lon1-lon2，在东北天坐标系下经度差dLon 计算如下式： dlon dLon400757km 360 . =? ? 。 (1)其中40 075.7 km是赤道周长。由于地球不同纬度 1 收稿日期：2018-11-25；修回日期：2019-01-06 作者简介：周良(1993—)，男，江苏人，硕士，从事人工智能研究。
使用Dubins路径和回旋曲线进行多个无人机的路径规划
使用Dubins路径和回旋曲线进行多个无人机的路径规划 摘要： 本文讲述了对一群无人机进行路径规划的方法。进行这样研究要解决如何使一批无人机同时到达目标的问题。制定可以路径（适航、安全的路径）称为路径规划，它分为三个阶段。第一阶段使规划适航路径，第二阶段通过添加额外的约束规划安全的路径，使无人机不与其他无人机或者已知的障碍碰撞，第三阶段对路径进行规划是无人机同时到达目标。在第一阶段，每个无人机都使用Dubins路径和回旋曲线进行路径规划，这些路径是通过微分几何原理完成的。第二阶段为这些路径添加安全约束：（一）无人机间保持最小间距，（二）规划相同长度的非交叉路径，（三）飞过中间的航线点/形状，使这些路径更安全。第三阶段，所有路径长度相等使无人机可以同时到达目标。一些模拟仿真结果证实了这一技术。 1、介绍 在许多应用程序中自动控制取代了人类操作，像军事系统中存在危害人类因素的地方、处理有害物质、灾难管理、监视侦察等单调的操作。需要开发自动控制系统来更换这些系统中的人类操作员，这样的自动控制系统在水陆空各种环境中都有。在无人机的研究中，水陆空等因素是作为一个集体进行研究的。无人机在军事和民用领域都有广阔的应用前景，因此有许多关于无人机的学术或商业性质的研究。廉价电子产品的飞速发展使得无人机更加实用。大自然中成群的鸟和鱼给了人们灵感，联合控制是自动控制中的一个活跃的研究方向。雇佣一批无人机可以产生成本效益和容错系统。 从一个地方飞到另一个地方并作为一个移动传感平台进行监视或跟踪是无人机的一个功能，实现这个功能需要为无人机提供一个合适的安全路径。路径规划是任务规划的一个分支，图1是任务规划的典型功能体系结构。图1有三个分支，分支的数量和功能会根据应用程序和任务目标的不同而改变。第一层分支的任务是跟踪目标，基于这些目标，这层为无人机分配任务和资源并且充当决策者。第二层为无人机规划路径和轨迹，这一层用路径规划和相关的算法（如避免碰撞）规划可行的轨迹/路径。第三层进行指导和控制，保证无人机在第二层规划的轨迹上飞行。本文着重于第二层的研究，在第二层，路径规划产生的轨迹使一群无人机同时到达指定位置。 在自动控制系统领域，路径规划仍然是一个公开的问题。路径规划是在两个或多个点之间规划出一条或多条路径，通常这些点是在存储地图上指定的。路径
无人机培训教材
第一章飞行原理 本章介绍一些基本物理观念，在此只能点到为止，如果你在学校已上过了或没兴趣学，请跳过这一章直接往下看。 第一节速度与加速度 速度即物体移动的快慢及方向，我们常用的单位是每秒多少公尺﹝公尺/秒﹞ 0 加速度即速度的改变率，我们常用的单位是﹝公尺/秒/秒﹞，如果加速度是负数，则代表减速。 第二节牛顿三大运动定律 第一定律：除非受到外来的作用力，否则物体的速度(v)会保持不变。 没有受力即所有外力合力为零，当飞机在天上保持等速直线飞行时，这时飞机所受的合力为零，与一般人想象不同的是，当飞机降落保持相同下沉率下降，这时升力与重力的合力仍是零，升力并未减少，否则飞机会越掉越快。 第二定律：某质量为m的物体的动量(p = mv)变化率是正比于外加力 F 并且发生在力的方向上。 此即着名的F=ma 公式，当物体受一个外力后，即在外力的方向产生一个加速度，飞机起飞滑行时引擎推力大于阻力，于是产生向前的加速度，速度越来越快阻力也越来越大，迟早引擎推力会等于阻力，于是加速度为零，速度不再增加，当然飞机此时早已飞在天空了。 第三定律：作用力与反作用力是数值相等且方向相反。 你踢门一脚，你的脚也会痛，因为门也对你施了一个相同大小的力 第三节力的平衡 作用于飞机的力要刚好平衡，如果不平衡就是合力不为零，依牛顿第二定律就会产生加速度，为了分析方便我们把力分为X、Y、Z三个轴力的平衡及绕X、Y、Z三个轴弯矩的平衡。
轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度，飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞，升力由机翼提供，推力由引擎提供，重力由地心引力产生，阻力由空气产生，我们可以把力分解为两个方向的力，称x 及y 方向﹝当然还有一个z方向，但对飞机不是很重要，除非是在转弯中﹞，飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反，故x方向合力为零，飞机速度不变，y方向升力与重力大小相同方向相反，故y方向合力亦为零，飞机不升降，所以会保持等速直线飞 行。 弯矩不平衡则会产生旋转加速度，在飞机来说，X轴弯矩不平衡飞机会滚转，Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰﹝如图1-2﹞。
双gpsins组合导航系统在无人机飞控系统的应用终审稿)
双G P S I N S组合导航系统在无人机飞控系统的 应用 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
双GPS+INS组合导航系统在无人机飞控系统的应用 1背景 无人驾驶飞机是一种有动力、可控制、能携带设备、执行多种任务、并能重复使用的无人驾驶航空器，简称无人机(Unmanned AenM Vehicle缩写UAV)。自1913年世界上出现第一个自动驾驶仪以来，无人机受到越来越多国家的重视，发展迅猛。目前从事研究和生产无人机的有中国、美国、俄罗斯、以色列、法国、英国和南非等近3O个国家，无人机基本型数量已增加到多种。鉴于其独有的低成本、低损耗、零伤亡、可重复使用和高机动等诸多优势，其使用范围已拓宽到军事、民用和科学研究三大领域。在军事上可用于照相侦察、信号情报搜集、布撒雷达干扰箔条、防空火力诱饵、防空阵地位置标识、直升机航路侦察，为武器系统提供目标定位、目标指示、目标动态监视和目标毁伤评估的实时情报等；在民用上，可用于农作物种植和施播、救护定位、桥梁大坝检测、输油管、天然气管道、悬挂电缆、铁路、高压线的监视，公路交通及危险品的运输监视等；在科学研究上，可用于大气研究、对核生化污染区的取样与监控、新技术新设备与新飞行器的试验验证等。随着航空技术的发展以及对无人机越来越广泛的需求，无人机飞控系统向着高精度、小型化、数字化方向发展。高精度要求无人机的导航控制精度高、稳定性好、并且实时性要求高，能够适应复杂的外界环境，因此控制和信号处理算法比较复杂、计算速度快、精度高。小型化则对驾驶仪系统的重量和体积提出了更高的要求，要求处理和控制计算机的性能越高越好，体积越小越好。这些条件在设计系统时都要综合考虑以达到最优化的性能设计。
无人机教学方案
无人机教学方案 一、培训需求分析： 国内无人机近几年来发展比较快，而除军事用途外，由于无人机成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等的优势，使得无人机在航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡查、毒气勘察、缉毒和应急救援、救护等民用领域应用前景极为广阔。因此技术先进、性能各异、用途广泛的各种新型无人机种不断出现。我国的无人机发展速度极快，相关需求急剧增加，很多生产和装备使用无人机单位的操控人才十分紧缺，而国内能够系统培养无人机操控员的机构非常稀少。据初步估算，我国2018年需要的无人机操作维护人员可达20万。 二、培训的目标 1、通过理论教学、地面站控制、遥控器使用、通讯设备的维护和使用、电池的维护与使用、机体的组装等课程培养初级的无人机飞手。 2、通过任务飞行、航空摄影、航空测量、农业植保机操作、弹射器架设及使用、后期软件教学等方面培养初级的项目实操人才。 3、通过带领学员亲自参与项目实操，强化后期处理能力，提升学员艺术修养，了解无人机项目操作全过程等方面培养专业的项目管理人才。 三、培训内容 1、初级飞手培训教程（有基础）
10天，合计30天。注：无基础的需要在实操飞行方面多培训2、初级的项目实操培训教程（在初级飞手培训教程的基础上增设如下内容）
3、专业的项目管理人才 （至航拍等实际项目进行跟踪实操航测、农业植保，抢险救灾的、电力巡线、主要对电力架线、 少经历5个实操项目），进一步加强学员的实际操作能力及项目成本控制能力。深入了解各种机型的性能和使用方向，充分掌控项目运营过程中人员和机型的调配。预计需要1个月的时间。 4、教员培训 三、培训对象 1、根据培训内容及计划，主要的培训对象为在校大学生或者希望投身于无人机事业的年轻人。 2 、对有无人机应用需求的企业，但没有驾驶证的员工进行统一的企业培训。 四、培训方法 1、理论教学方面主要是通过讲授、演示、实际动手操作、项目分析等方式对学员进行系统教学。 2、实际飞行方面主要通过1个教员带3个学员的方式对学员进行训练，为了保证训练质量。每位学员飞行时间控制在5分钟。 五、注意事项
警用无人机路径规划技术研究
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4d15864549.html, 警用无人机路径规划技术研究 作者：刘硕陈毅雨 来源：《工业设计》2016年第09期 摘要：针对无人机在武警部队的使用情况，为解决无人机路径规划问题，搭建无人机路 径规划的求解框架，分析了无人机性能约束及战场威胁约束，探讨了无人机路径几何建模方法；并介绍了在无人机路径规划中用到的几种路径规划算法（其中包括传统经典算法和现代智能算法）。最后，阐述了无人机路径规划面临的重要问题及发展方向。 关键词：无人机；武警部队；路径规划；规划算法 1引言 作为维护国家安全的一支重要武装力量，为了更好的完成使命任务，武警部队不断加快其信息化发展的步伐。无人机为超低空或近距离侦察、监视和打击提供了平台，是超低地面环境中的有力侦查手段，因而在武警部队执行任务中扮演越来越重要的角色。但是先前的无人机都是根据地面任务要求，按照预先计算设定好的轨迹飞行。无人机实时路径规划是无人机集群配合、集群战术再规划、集群战术目标再制定等自主飞行的技术基础，是提高无人机的生存概率的一种最有效的方法。 2无人机路径规划 路径规划是根据任务目标规划满足约束条件的飞行轨迹，是自主系统中不可分割的一个整体部分，它负责从一个地方运动到另一个地方的路径问题。路径规划的目的是根据预设数字地图，通过GPS/INS组合导航系统，在适当时间内计算出最优或最短的飞行轨迹。考虑到数字 地图误差及随机环境的影响（如障碍物等），要求无人机在飞行过程中具有动态修正轨迹的能力，能回避犯罪分子威胁到的环境，安全地完成预定任务。无人机航迹规划主要包括环境信息（如障碍物、犯罪分子打击威胁区、地形因素）、无人机系统约束、路径规划器、无人机自动驾驶仪等。其中无人机系统有两个回路，内回路是自动驾驶仪回路；外回路是制导系统回路。制导系统提供侧向加速度指令以保持无人机跟踪路径，而自动驾驶仪控制无人机的升降舵、副翼和方向舵实现所需要的侧向加速度。 路径规划的目标和方法按照无人机应用于武警部队领域的不同而不同，这些应用包括：监视、搜索与跟踪、营救任务和灾难监控等。主要方法可用图1所示的简化框图表示。 3无人机系统性能约束及战场威胁约束 3.1无人机系统性能约束
无人机集群系统侦察监视任务规划方法
无人机集群系统侦察监视任务规划方法 如何将无人机集群系统部署于大范围环境中进行侦察监视,是未来无人机军事应用的重要问题之一。一方面,环境中往往分布着大量动态变化的子目标/子任务,亟需自动规划算法,实现无人机集群系统在不确定条件下进行连续侦察监视 的快速规划;另一方面,无人机在复杂的环境中进行搜索时,往往需要人辅助提供一些关于环境的知识,所以需要设计良好的人与无人机进行交互的方式,实现在 人辅助下进行搜索。 基于此,论文的主要工作和创新点如下:(1)针对具有子模性规划目标的多智能体部分可观马尔科夫决策过程(MultiAgent Partially Observable Markov Decision Process,MPOMDP),首次提出了一种近似最优的多智能体在线规划算法。这种算法通过顺次分配技术(Sequential Allocation Technique)来依次计算每个智能体的策略,贪婪地最大化单个智能体对团队任务目标的边际贡献(Marginal Contribution),从而避免了直接考虑团队的联合策略(其导致的计算代价与智能体个数呈指数关系),使得计算复杂度随智能体个数呈多项式关系。 论文通过理论证明该算法具有很好的近似最优性能。创新性工作为:使用顺次分配技术来计算智能体的策略,相比于其他的搜索团队联合策略空间的方法, 这种方法具有很好的可扩展性,并能够满足问题的实时性要求。 (2)针对传递函数解耦的部分可观马尔科夫决策过程 (Transition-Decoupled POMDP,TD-POMDP),首次提出了具有良好可扩展性的在 线规划算法——传递函数解耦的部分可观蒙特卡洛规划(Transition-Decoupled Partially Observable Monte-Carlo Planning,TD-POMCP),即一种基于蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo Tree Search,MCTS)和max-sum的分散式在线算法。TD-POMCP
无人机操控快速入门训练法
人机飞行前的准备工作 一．物资的准备 1.电池的准备 在接到飞行任务的前一天，立刻对给电池充电（同类电池分别备份2份），充电前先应用万用表对电池的电压进行检测，确保飞行前电池已充满电。 2.工具的准备 飞行前一天应该对飞行中用到的工具进行清点。详细的工具清单见工具清单附件。 备用物资的准备 3.飞行前一天，应对备用物资进行清点。 4.飞机的运输及加固 在飞机运输过程中，应根据飞机的大小选择合适的车辆，飞机装车时应该有专门的负责人在现场进行指挥，飞机进入车辆后，要对飞机进行加固，车辆启动后要有专人对飞机进行照看，防止意外情况的发生。 5.医药箱的准备。 二．飞行前的检查步骤 1.首先是飞机的外观检查，在运输过程当中是否有损坏。 2.检查飞机的整体结构，螺旋桨和遥控器是否正常。 3.要确保移动设备，飞行器电池和遥控器电池的电量是否充足。 4.在上电检测前，将飞行器上不必要的一些安全防护配件摘除。 5.开始上电检测，开启遥控器的电源。 6.将移动设备固定至移动支架上，并连接好数据线。
7.陀螺仪和指南针是决定飞行时的方向和位置，应在自检程序中检查。 8.停止电机测试。 9.关闭所有设备电源后，安装螺旋桨（应在对应的位置安装，不要搞错颜色） 10.至此，完成无人机飞行前的检查步骤. 三．场地的选择 1.在飞行前，需要认真观察无人机飞行路线的上空，有无高压电线杆等物体，在阳光照射下，电线经常难以发现，而无人机一旦触碰到高压电线，飞机将会炸机。 2.必须清楚禁飞区域，同时尽量选择开阔的地方，附近最好没有高楼和居民区。 四．应急处理方案 1.提前预选备用的降落点。 2.一旦发生紧急情况，应迅速疏散周围的人员。 3.发生其它紧急情况，通知相关部门进行处理。
一种无人机综合测试系统
一种无人机综合测试系统 【摘要】本文根据无人机综合保障设备对自动化测试和地面仿真测试的综合需求，在对无人机航电设备包括导航控制、电气和机电设备测试项目和测试流程进行分析的基础上，提出了完整的综合测试系统总体框架和设计思路。 【关键词】无人机;综合测试系统;PXI总线 1.引言 无人机机载设备综合测试系统是采用现代计算机软件、硬件技术，现代测试和控制技术、测量仪器与仪器总线以及信息综合处理等技术，通过系统硬件和软件的集成构成一个集采集、分析、记录于一体的自动化综合测试系统。该系统采用模块化硬件设计和虚拟仪器软件开发，具有操作操作简便、使用灵活并且易于扩展等特点。 2.系统总体框架 无人机机载设备一般由飞控系统、导航系统、遥控遥测系统、电气系统、发动机电控系统、发射回收装置、有效载荷系统、武器火控系统等组成，综合测试系统主要完成对各个子系统进行单元测试和对无人机系统的综合检测。无人机自动综合测试系统包括以下几个部分组成： （1）测试计算机——主要是工控计算机，是测试系统监测、控制中心。 （2）采集板卡——包括各种程控仪器仪表、激励源、程控开关、程控伺服系统、数据采集板卡等设备，能完成一定具体的测试控制任务。 （3）总线与接口——是连接控制器与各程控仪器、设备的通路，完成消息、命令、数据的传输与交换，包括机械接口插件、插槽、电缆等。 （4）测试与控制软件——为了完成系统测试任务而编制的各种应用软件。例如，测试主程序、驱动程序、I/O软件等。 3.系统硬件设计 3.1 硬件构架 综合测试系统由硬件设备层、设备驱动层、测试任务应用层、人机交互界面四部分组成。系统架构如图1所示： 图1 系统硬件架构框图
无人机教学方案
无人机教学方案
无人机教学方案 一、培训需求分析： 国内无人机近几年来发展比较快，而除军事用途外，由于无人机成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等的优势，使得无人机在航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡查、毒气勘察、缉毒和应急救援、救护等民用领域应用前景极为广阔。 因此技术先进、性能各异、用途广泛的各种新型无人机种不断出现。中国的无人机发展速度极快，相关需求急剧增加，很多生产和装备使用无人机单位的操控人才十分紧缺，而国内能够系统培养无人机操控员的机构非常稀少。据初步估算，中国需要的无人机操作维护人员可达20万。 二、培训的目标 1、经过理论教学、地面站控制、遥控器使用、通讯设备的维护和使用、电池的维护与使用、机体的组装等课程培养初级的无人机飞手。 2、经过任务飞行、航空摄影、航空测量、农业植保机操作、弹射器架设及使用、后期软件教学等方面培养初级的项目实操人才。 3、经过带领学员亲自参与项目实操，强化后期处理能力，提升学员艺术修养，了解无人机项目操作全过程等方面培养专业的项目管理人才。
三、培训内容 1、初级飞手培训教程（有基础） 注：无基础的需要在实操飞行方面多培训10天，合计30天。2、初级的项目实操培训教程（在初级飞手培训教程的基础上增设
如下内容） 3、专业的项目管理人才 主要对电力架线、电力巡线、抢险救灾的、农业植保，航测、航拍等实际项目进行跟踪实操（至少经历5个实操项目），进一步加强学员的实际操作能力及项目成本控制能力。深入了解各种机型的性能和使用方向，充分掌控项目运营过程中人员和机型的调配。预计需要1个月的时间。 4、教员培训
无威胁情况下任意两点间的无人机路径规划
第31卷 第9期系统工程与电子技术 Vol.31 No.92009年9月 Systems Engineering and Electronics Sep.2009 文章编号:10012506X (2009)0922157206 收稿日期:2008208212;修回日期:2009203212。基金项目:国家自然科学基金(60774064)资助课题 作者简介:王庆江(19742),男,博士研究生,主要研究方向为航空火力控制及效能分析。E 2mail :chinawqj @https://www.360docs.net/doc/4d15864549.html, 无威胁情况下任意两点间的无人机路径规划 王庆江,高晓光,符小卫 (西北工业大学电子信息学院,陕西西安710072) 摘 要:针对无威胁情况下无人机的路径规划问题,提出了一种较简单、有效的路径规划方法:基于几何原理的无人机路径规划法。在提出了无威胁情况下路径规划的一些基本约定的基础上,重点研究了基于几何原理路径规划法的基本思想,并给出了路径规划的主要步骤。最后,通过一个仿真算例验证了此方法的有效性,并对此方法的优缺点进行了总结。 关键词:无人机;路径规划;航路点中图分类号:V 218 文献标志码:A Path planning of UAV bet w een t w o random points without threats WAN G Qing 2jiang ,GAO Xiao 2guang ,FU Xiao 2wei (School of Elect ronic and I nf ormation ,N orthw estern Pol ytechnical Univ.,X i ’an 710072,China ) Abstract :For t he pat h planning of unmanned aerial vehicles (UAV )wit hout t hreat s ,a simple and effective met hod ,pat h planning based on geometric met hod ,is proposed.After showing t he basis of t he geometric met h 2od ,t he primary ideas and realization step s of pat h planning based on geometric met hod is st udied.Then ,an ex 2ample is given and t he result s demonstrate t he proposed met hod is effective.Finally ,t he advantages and disad 2vantages of t he geometric met hod are summarized. K eyw ords :unmanned aerial vehicle ;path planning ;waypoint 0 引 言 无人机(unmanned aerial vehicle ,UAV )路径规划是无人机任务规划的一部分,其目的是根据无人机受到的各种约束及其任务的要求,找出一条从起点到终点的最优路径。 路径规划的方法有很多,如Voronoi 法[125](V 图法)、概率地图法[628](probabilistic roadmap method ,PRM )、遗传算法[9210](genetic algorithm ,GA )等,从路径规划方法的收敛性、复杂性、快速性及对所求得解的满意度来衡量,上述方法各有其优缺点。 文献[11]提出了一种基于几何原理的无人机路径规划方法,用于处理无威胁情况下二维平面内的路径规划问题。本文是在充分吸收了文献[11]的优点并对其缺点进行改进的基础上,将几何法的研究空间从二维平面延伸到三维空间,提出了一种改进的基于几何原理的路径规划方法(简称为几何法),用来解决三维空间内无威胁情况下的无人机路径规划问题。 1 几何法的约定 1.1 路径规划的约束 在无威胁情况下,无人机路径规划的约束主要有:自身性能约束、携带设备的约束、环境约束等。 自身性能约束将无人机看成一个质点,就可以将其运动简化成质点的运动。这时无人机自身约束主要有:(1)过载的限制。此限制主要与机体强度有关,包括水平方向过载和铅垂方向过载;(2)运动时的最大加速度±a max 限制(水平面内最大加速度为±a h max ,铅垂面内最大加速度为±a v max ,单位:m/s 2)和最大速度v max 限制(水平面内最大速度为v h max ,铅垂面内最大速度为v v max ,单位:m/s )。这两项指标显然与无人机的飞行状态及飞行环境有关,在此将其简化成一个常数;(3)无人机的最大飞行高度H max (单位:m )已知并为一常数;(4)无人机载油量O oil (单位:g )及耗油率r oil (单位:g/s )。这两个参数决定了无人机的最大飞行时间T max (滞空时间)和最大航程L max (单位:m )。无人机的耗油率是其飞行高度和飞行速度等参数的函数,在此认为其为一常数。在某一高
无人机飞行原理与性能解答练习测试题II 无参考答案
1.?关于动压和静压的方向，以下哪一个是 正确的（） A.动压和静压的方向都是与运动的方向一致 B.动压和静压都作用在任意方向 C.动压作用在流体的流动方向，静压作用在任意方向? 2.流体的伯努利定理（） A.适用于不可压缩的理想流体 B.适用于粘性的理想流体 C.适用于不可压缩的粘性流体? 3.伯努利方程适用于（） A.低速气流 B.高速气流 C.适用于各种速度的气流? 4.下列关于动压的哪种说法是正确的（）A.总压与静压之和B.总压与静压之差C.动压和速度成正比? 5.测量机翼的翼弦是从（） A.左翼尖到右翼尖 B.机身中心线到翼尖 C.?机翼前缘到后缘 6.测量机翼的翼展是从（） A.左翼尖到右翼尖 B.机身中心线到翼尖 C.机翼前缘到后缘? 7.机翼的安装角是（） A.翼弦与相对气流速度的夹角 B.翼弦与机身纵轴之间所夹锐角 C.翼弦与水平面之间所夹的锐角? 8.机翼的展弦比是?（） A.展长与机翼最大厚度之比 B.展长与翼尖弦长之比 C.展长与平均几何弦长之比? 9.机翼1/4弦线与垂直机身中心线的直线之间的夹角称为机翼的（） A.安装角 B.上反角 C.后掠角 10.翼型的最大厚度与弦长的比值称为（） A.相对弯度 B.相对厚度 C.?最大弯度11.?翼型的最大弯度与弦长的比值称为（） A.相对弯度 B.相对厚度 C.最大厚度? 12.?影响翼型性能的最主要的参数是（） A.前缘和后缘 B.翼型的厚度和弯度 C.弯度和前缘? 13.具有后掠角的飞机有侧滑角时，会产生（） A.滚转力矩 B.俯仰力矩 C.不产生任何力矩? 14.具有上反角的飞机有侧滑角时，会产生（） A.偏航力矩 B.俯仰力矩 C.不产生任何力矩? 15.机翼空气动力受力最大的是（）A.机翼上表面压力 B.机翼下表面压力 C.?机翼上表面负压 16.当迎角达到临界迎角时（） A.升力突然大大增加,而阻力迅速减小 B.升力突然大大降低，而阻力迅速增加 C.升力和阻力同时大大增加? 17.对于非对称翼型的零升迎角是（） A.一个小的正迎角 B.一个小的负迎角 C.失速迎角? 18.飞机飞行中，机翼升力等于零时的迎角称为（）A.零升迎角B.失速迎角C零迎角? 19.失速”指的是（） A.飞机失去速度 B.飞机速度太快 C.飞机以大于临界迎角飞行? 20.“失速迎角”就是“临界迎角”，指的是（） A.飞机飞的最高时的迎角 B.飞机飞的最快时的迎角 C.?飞机升力系数最大时的迎角
AOPA无人机飞行原理练习试题
1. 对于带襟翼无人机，放下襟翼，飞机的升力将______________ ，阻力将__________ A. 增大、减小 B. 增大、增大 C. 减小、减小答案:B. 2. 对于带襟翼无人机，放下襟翼，飞机的失速速度将. A. 增大 B. 减小 C. 不变答案:B. 3. 相同迎角，飞行速度增大一倍，阻力增加约为原来的 A. 一倍 B. 二倍 C. 四倍答案:C. 4. 通过改变迎角，无人机驾驶员可以控制飞机的： A. 升力、空速、阻力 B. 升力、空速、阻力、重量 C. 升力、拉力、. 阻力答案:A. 5. 放全襟翼下降，无人机能以 A. 较大的下降角，较小的速度下降 B. 较小的下降角，较大的速度下降 C. 较大的下降角，较大的速度下降答案:A. 6. 无人机驾驶员操纵副翼时，飞行器将绕（滚转运动） A. 横轴运动 B. 纵轴运动 C. 立轴运动答案:B. 7. 037 无人机飞行员操纵升降舵时，飞行器将绕（俯仰） A. 横轴运动 B. 纵轴运动 C. 立轴运动答案:A. 8. 038 无人机飞行员操纵方向舵时，飞行器将绕（偏航） A. 横轴运动 B. 纵轴运动 C. 立轴运动答案:C. 9. 舵面遥控状态时，平飞中向右稍压副翼杆量，无人机（右转） A. 右翼升力大于左翼升力 B. 左翼升力大于右翼升力
C. 左翼升力等于右翼升力答案:B. 10. 舵面遥控状态时，平飞中向前稍推升降舵杆量，飞行器的迎角（低头） A. 增大 B. 减小 C. 先减小后增大答案:B. 11. 舵面遥控状态时，平飞中向后稍拉升降舵杆量，飞行器的迎角（抬头） A. 增大 B. 减小 C. 先增大后减小 答案:A. 12. 飞机的下滑角是 A. 升力与阻力的夹角 B. 飞行轨迹与水平面的夹角 C. 阻力与重力的夹角答案:B. 13. 使飞机获得最大下滑距离的速度是（飞机处于有利速度时总阻力最小） A. 最大下滑速度 B. 失速速度 C. 下滑有利速度 答案:C. 14. 下滑有利速度使 A. 飞机下滑阻力最小 B. 飞机下滑角最大 C. 飞机下滑升力最大答案:A. 15. 045 用下滑有利速度下滑，飞机的（对应于最大升阻比的下滑称为最有利下滑，此时下滑角最 小，下滑水平距离最长。） A. 升阻比最大 B. 升力最大 C. 下滑角最大答案:A. 16. 046 在定高直线飞行中，下面关于飞机升力的说法，正确的是： A. 空速小时必须减小迎角，以产生适当的升力来保持高度 B. 空速大时必须减小迎角，以产生适当的升力来保持高度 C. 空速大时必须增大迎角，以产生适当的升力来保持高度答案:B. 17. 047 关于平凸翼型的剖面形状，下面说法正确的是：（上弯下平） A. 上下翼面的弯度相同 B. 机翼上表面的弯度小于下表面的弯度 C. 机翼上表面的弯度大于下表面的弯度答案:C.