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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张青松 贾山 陈金宝 徐颖珊 佘智勇 蔡成志 潘一华
轻量化是飞行器设计及优化的关键指标,直接影响飞行器的作战效能。该文针对大展弦比组合式无人机中的单体无人机承力结构设计及轻量化设计需求,建立组合体无人机单体机翼框架模型,提出了在气动循环载荷作用和疲劳寿命的约束下,对机翼主要传力构件进行拓扑优化的整体设计优化方法:首先,通过有限元方法分析机翼全工况下气动载荷;其次,在极限载荷循环作用下分析机翼全域的疲劳寿命特性;最后,通过拓扑优化技术对单体机翼承力框架进行体积优化设计,优化后机翼框架减重35%,有效实现了机翼框架的轻量化设计目标。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
屈晓波 吕永玺 王长青
探索了飞翼布局无人机的设计思路,完成了2种设计方案,利用CFD方法获得了该飞机基本气动数据,建立了方案B的CATIA三维数字样机,实现了实验平台的制作、装配和测试工作,基于该实验平台开展了一系列飞行实验。CFD计算结果和试飞数据验证了设计方法的可行性,体现了实验平台的通用性及良好的工程应用前景。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄捷 李泽毅
针对四旋翼无人机编队变换能耗优化仿真教学，该文以多无人机编队切换应用中存在无人机能耗不平衡的案例作为典型教学内容，提出了基于无人机编队能耗优化的仿真教学模式，设计了无人机集群编队队形变化能耗最优仿真教学总体方案，阐明各个无人机无碰撞地驶向目标点的实现思路。搭建的仿真教学实例有效地解决了无人机编队飞行时间短的问题。此设计已经用于研究生“无人机控制技术”的课程教学，可激发学生在传统算法上进行优化的创新思维。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
温凯 陈缪
针对无人机培训教学的需求,研制了一款适用于无人机教学的全尺寸四旋翼无人机教学平台,并开发了配套的课程。该平台实现了将无人机带入课堂,并真实飞行,增加了无人机操作的安全性和便捷性。配套课程能够通过与无人机互动实现相关基础知识和理论的学习。该平台建立了逼真的飞行操作环境,具备教学和实时显示功能,可完成无人机的各种训练操作程序,既满足培训要求,又节约费用、降低风险,可以大大提高无人机培训效率,缩短培训时间。
关键词：
四旋翼无人机 教学平台 课程开发
[期刊] 中国科技论坛
[作者]
焦志伦 吕学海 刘秉镰
无人机物流是无人机应用的重要领域,也是物流行业技术设备革新和产业转型升级的发展方向之一。本文在总结当前物流行业监管体系特征和无人机物流监管存在问题的基础上,梳理了无人机物流的产业链构成,分析了全产业链监管体系对无人机物流的适用性,并从监管主体、监管客体、监管载体和监管方式四个方面,具体讨论了生产、物流和配套服务各个产业链环节的监管体系设计,重点论述了主客体匹配与职能分工、法律法规和标准体系、监管信息平台和监管方式四个方面的具体设计内容,并提出了相关的政策建议。本文认为,按照产业链环节设计无人机物流的监管体系、实施全产业链监管是现阶段适应无人机物流行业发展的有效监管体系。
关键词：
无人机 无人机物流 全产业链 监管体系
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
胡改玲 桂亮 权双璐 郭婷 王永泉 王军平
针对四旋翼无人机飞行过程中遇到信号干扰时姿态控制性能变差的问题,设计了基于串联模糊自整定PID控制器。系统采用串级PID控制算法,在内环角速度控制器中加入了模糊自整定PID参数控制器,提高了系统稳定性和抗干扰能力。在无人机飞行控制实验过程中响应速度快,振荡幅度小,缩短了系统稳定的调整时间。在该实验系统的基础上开设了本科生开放创新实验——四旋翼无人机控制系统设计,有效提高了学生专业知识运用能力和创新能力。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王勇 杨宇森 王士博 杨玉 张睿
无人机组网遥感数据是指在无人机组网条件下获取的遥感观测数据。随着无人机组网系统的复杂化,获取的遥感数据呈几何量级增长,迫切需要一种与无人机组网技术相匹配的标准化无人机组网遥感数据管理体系。遗憾的是,迄今为止,国内外还没有完善的无人机组网遥感数据体系,也没有相关文献系统地介绍无人机组网遥感数据体系的发展历程。论文依次对无人机组网遥感数据的发展历史、数据特点、数据界定和分类标准、获取和处理流程、不同场景下的应用进行了系统的梳理,指出了无人机组网遥感数据体系未来的研究方向。研究成果是无人机组网遥感数据体系研究的一次探索,将为无人机组网条件下相关行业标准的制定提供参考依据,也为无人机组网遥感数据的深层次应用提供借鉴。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李桦 彭思喜 黄蝶君
为探讨政府补贴对中国南方地区中小农田、丘陵山区无人机植保普及率的政策效应,选择小块农田与坡地,通过3种主流无人机型的植保服务作业试验,分析政府补贴对作业成本、专业服务团队收益等因素的影响。结果表明:政府补贴对无人机植保普及率的提升有明显的促进效应,购置补贴对降低无人机植保作业成本的作用有限,但作业补贴能够显著促进专业服务团队更好地为中小农田、丘陵山区服务。本研究进一步提出补贴体系的优化策略:购置补贴需要增加新的标准,作业补贴需要分类细化为基础作业补贴、飞防药剂补贴、丘陵山区作业补贴、偏远地区运输补贴、特种作物作业补贴5种类型。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李晓鹏 胡鹏程 徐照丽 晋艳 杨宇虹 郑邦友 段涛 郭焱
利用低空无人机获取农田信息,具有实时以及灵活性高、成本低等优势。为快速、精确监测大田规模化种植作物的生长发育状况,以四旋翼无人机为平台,结合数字图像技术,建立快速获取大田烟株中前期图像的方法。结果表明,在天空辐射条件较稳定的条件下,采用较低的飞行高度(如20m)航拍获取田块图像,能够得到清晰的拼接图像和三维重建效果;采用基于决策树的植被分割算法将烟草和非植被部分分割后,得到较高精度的大田植株图像。在此基础上进行大田烟草缺苗数估测,所估算的缺苗数与实测值吻合较好。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
郝宇星 吴宏宇 张玉玲 吴青建 谭莉杰 阎绍泽
优化水下航行器表面微观形貌已成为提升其水动力性能的重要手段之一,该文开展了水下滑翔机翼面沟槽参数的多目标设计优化,以提升水下滑翔机综合性能。首先基于计算流体力学(CFD)方法与多项式拟合,建立了含翼面沟槽参数的水下滑翔机水动力方程。接着将水动力方程代入整机动力学模型,实现了水下滑翔机航速、静稳定性和能耗的定量评估。然后基于动力学仿真结果 与多项式拟合,建立了水下滑翔机性能评估模型的代理模型,并结合第二代非劣排序遗传算法(NSGA-II)实现了翼面沟槽参数的高效多目标优化计算,数值算例表明,优化结果显著提升了水下滑翔机的综合性能。最后采用3D打印技术试制了机翼样机,证明了设计方法的工程可行性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
傅隆生 房文泰 武振超 李瑞
在农业院校及相关科研生产单位中，无人机被广泛应用于果园的农情信息获取，但现有消费级无人机通常只装配RGB相机，常规的定高飞行随着距离增加可能出现不稳现象，导致数据偏差，影响后续计算分析。该文基于自行开发的无人机平台，装配Nvidia开发板搭载RGB-D相机，设计果园多参数获取实验。该无人机平台能够完成果园RGB-D数据的实时监测、多个参数数据获取及存储等功能，学生可通过参数获取实验中的实际操作实现相关基础知识和理论学习，同时，该无人机平台各部件易拆装且留有开源端口，便于学生进行自主研发。经大量测试及优化后，结合RGB-D技术的无人机平台精度满足教学科研要求，结合深度学习方法开展果园中苹果树的多参数估测实验案例研究（包括果树树高、冠幅长和冠幅宽），以期为本科、研究生的教学科研工作的开展提供支撑。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
马瑞升 杨斌 张利辉 刘志平
为探索林火监测的新手段,提高森林安全管理水平,将实时视频传输和计算机技术相结合,研制了林火监测任务设备,并与无人机飞行平台共同构成了微型无人机林火监测系统。以林区火场影像为样本,像素RGB值为分类依据,使用统计产品与服务解决方案软件进行聚类分析,得到基于颜色特征的烟雾识别模型。该模型经过光谱特性改进和消噪处理后,对于试验影像的烟雾识别率在77%以上。利用该模型,系统可在飞行中实时完成对地面火情的探测并给出报警提示。在飞行试验的基础上,提出无人机林火监测系统的飞行作业流程,并讨论了系统运行的经济性和目前存在的问题。无人机林火监测系统同样可用于林区气象探测、可燃物和病虫害调查等方面,切实提高林区管...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王博文 聂同 和孜轩 胡文信
近年来，地下空间灾害事故多发频发，如何利用全地形可灵活部署的无人机快速回传灾情数据是现代化应急管理体系建设的关键任务，电子信息等相关专业教学亟须进行面向地下空间的无人机应急通信网络实验和仿真。该文结合超图理论提出基于Q-learning的自适应动态信道选择算法，并利用ns-3网络仿真平台对网络环境模拟和网络性能测试进行了仿真实验设计，验证了该算法具有在高动态场景下有效提升网络平均吞吐量的能力，可为无人机应急通信网络场景化教学实践平台的建设打下坚实基础。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
彭勇 张永辉 黎元钧
无人机具有飞行不受地形限制等优点而被应用于提升城市物流配送“最后一公里”效率实践，但无人机配送受到最大飞行时间及最大载重等限制。结合卡车与无人机配送特点，研究了一类考虑无人机辅助的卡车配送路径优化问题；考虑无人机最大飞行时间、最大载重和飞行速度等因素，以配送完成时间最短为目标建立混合整数规划模型；采用结合自适应K-means聚类搜索的混合变邻域搜索算法进行求解。基于Solomon Benchmark C101、R101、RC101构建算例，分析结果表明：嵌入简单启发式算法的混合变邻域搜索算法能够较好求解所提出的路径优化问题，并能提高物流配送服务时效性；无人机飞行速度受载重影响越小，飞行持续时间越长，越有利于缩短配送时间。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
乐健驿 宋业新 陈洋
多舰载无人机协同对海上目标攻击的任务规划是有效提高无人机海上作战能力的关键技术之一。不同于陆基起降平台，舰载无人机的起降平台为复杂海洋环境下的移动平台。针对这一特点，考虑了舰载无人机起降场为存在时间窗口约束的移动起降场、完成任务所需空中时间以及生存威胁等各方面因素，以攻击收益最高、无人机损毁最小为目标建立了多目标任务规划模型，并给出了双种群优化算法对其进行求解。通过与经典的NSGA-2、SPEA2等多目标优化算法进行对比，仿真结果表明该方法是可行、有效的。
关键词：
舰载无人机 双种群优化算法 任务规划
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