智慧监管:民用无人机企业监管的路径选择

国内民用无人机发展前景广阔,随着无人机软硬件技术的不断突破,相关服务体系也逐渐完善,最终形成一套完善的产业链。基于大数据及"放管服"背景,受"技术黑箱"和"政策黑箱"的影响,加之不当的"企业影响",相关部门监管民用无人机企业出现失序。分析监管失序的内在机理,并探讨无人机企业建立智慧监管机制路径以消解无人机"炸机"风险。     

一种无人机姿态智能PID控制研究

姿态控制是无人机自主飞行控制的基础，其控制律设计结果对无人机飞行特性的影响至关重要。它决定了无人机是否能够满足自主飞行要求。为了解决在整个飞行包线中都能获得好的控制效果．本文引入了仿人智能比例，积分和单神经元控制等智能控制方法，设计出了一种用于无人机姿态控制的智能PID控制器。控制品质主要表现为响应快、精度高、超调量小，能进行稳定的大范围调适，鲁棒性强。仿真研究表明，这种控制器算法简单．易于实现，且比常规P1D控制器具有更强的鲁棒性和自适应能力。     

反无人机系统的研究与实现

近年来,低空慢速小无人机数量呈现爆发性增长趋势,大量低空无人机的出现带来严重的公共安全问题。本文介绍了反无人机技术发展现状,对反无人机系统的架构、组成、运行流程和功能进行了详细的阐述。反无人机系统通过对"低、慢、小"特征的小、轻、微型无人机系统的探测、识别和反制,集探测预警、侦测定位、行政管理、飞行管理、飞行监视、飞行服务和反制干预于一体。该系统的应用将有效规范无人机低空飞行、反恐维稳、保障公共安全、促进产业发展。     

2015中国民用无人机发展大盘点

正回首2015年,无人机一次次抢滩媒体头版,在大多数国人的脑海中都留下了深深的印记。业内普遍认为2015年是"无人机元年",那么这一年中国民用无人机的发展究竟有哪些值得回味的看点?让我们以中国业内发展为主、兼顾海外同行动态,从政策、行业、市场和技术等多个角度,共同梳理盘点。黑飞事件屡受制裁2015年,无人机黑飞惹祸事件屡见不鲜。1月30日,国内首起因"无人机黑飞"而涉嫌犯罪的案件在平谷法院二次开庭。检方认为,涉案人员行为应以"过失以危险方法危害公共安全罪"追究刑责。10月29日,民航新     

我院成为全省首家植保无人机性能测试机构

正2017年3月30日,"三湘论道、铸造辉煌——全国植保飞防经验交流暨水稻全程飞防成果发布会"在长沙红星国际会展中心隆重举行。会议由全国农业技术推广服务中心、湖南省农业科学研究院、湖南省农业机械管理局等单位主办。会上,我院被湖南省农作物病虫害专业化防治协会确定为"植保无人机性能测试基地"和"植保无人机培训与科普基地"并授牌,成为全省首家植保无人机性能测试机构。     

变体辅助的无人机栖落机动模糊控制设计

无人机（Unmanned aerial vehicle, UAV）的栖落机动是一种大幅度的俯仰运动,易引起升降舵操纵力矩饱和。本文以变体方式增强无人机的俯仰操纵能力,并研究其对应的控制设计方法。首先对栖落机动建立了纵向动力学模型,并通过采用轨迹线性化和张量积变换方法转换得到T-S模糊模型。基于Lyapunov稳定理论和平方和方法,设计了满足控制输入约束的栖落机动多项式模糊控制器。对非变体与变体下的栖落机动控制过程进行了仿真,结果验证了控制律的有效性,并且表明变体辅助的无人机具有更强的操纵性能,能提高栖落机动中升降舵的抗饱和能力。     

无人机航路规划研究

无人机航路规划的目的是无人机具有对象复杂任务进行快速规划重规划的能力，其中快速而有效的重规划尤其重要。在无人机飞行任务过程中，无人机需要根据局部地形、地貌、威胁等信息以及飞机本身机动能力的限制，实时地计算出飞行航路，并跟踪该航路完成了飞行任务。本文通过比较各种算法在航路规划应用中的优劣性，提出了Dynapath（动态规划）算法在无人机航路规划中的应用，给出了仿真结果。仿真结果表明：Dy-napath算法生成的最优参考航路基本上满足无人机任务飞行的要求，获得了良好的飞行品质。     

无人机在低空空域的监管问题

近年来,随着低空空域的逐渐开放,民用无人机广泛应用在我们的生活中。但"黑飞"事件的频发,严重扰乱了空中飞行秩序,且危及了地面安全。为了使无人机产业得到更好的发展,如何对无人机在低空空域进行的活动进行有效监管成为了首要考虑的问题。本文通过分析"黑飞"事件,寻找存在的问题,并借鉴国外监管现状,同时与现有的监管体系进行对比,对无人机在低空空域活动的监管问题提出了一些法律方面的设想,以期为民航事业发展尽绵薄之力。     

高适应性低成本大型无人机导航与控制系统

设计的数字式导航与控制系统沿着高适应性低成本方向,综合考虑了大型高亚声速无人机可靠性和经济性,采用了起飞发射段控制律优化设计、高低空自适应变参技术和高性价比的组合导航策略.在保证飞行品质和降低系统成本的同时,扩宽了大型无人机的使用空域和地域范围.经过仿真试验和实际飞行验证,该系统控制飞机姿态稳定,定高效果好,飞行航迹与规划航路误差很小,系统的各项功能均得到实现,适应了"一个系统,多种平台"、"一种平台,多种用途"的大型无人机发展需要.     

浅析高空长航时无人机的气动研究问题

叙述了高空长航时无人机的现状和作用,讨论了它的主要气动特征,评述了可行的分析、设计技术。认为XFOIL技术具备了处理边界层转捩、分离、分离泡的能力,可望在我国高空长航时无人机的气动设计中发挥一定作用。     

PEMFC流道结构研究现状及发展趋势

质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)被认为是提高小型无人机续航能力的最有前景的动力源,也是未来绿色航空发展的方向之一,它的性能决定了无人机的任务能力。双极板是PEMFC中的关键组件,其中流道结构更是决定着PEMFC的水热管理、质量输运和电流密度分布,深刻影响燃料电池的综合性能。不同流道结构各有优缺点,充分了解流道结构对性能的影响可以对不同应用背景下的流道设计以及改进工作提供参考。本文对现有的常规和新型双极板流道结构进行了总结,归纳和分析了不同流道结构特征对PEMFC性能的影响。从流道横截面形状、长度、数量、宽度和挡板位置等方面入手探究增强PEMFC性能的高效流道结构设计方案。     

无人机气液压发射原理试验研究

气液压发射起飞是近年来国际上出现的一种先进的无人机发射方式,适用于中小型无人机的发射起飞.原理试验研究为无人机气液压发射技术的应用研究提供试验基础,并为发射装置的工程研制提供设计依据.气液压发射是将气压储能与液压传动相结合以产生作用力,使无人机加速至起飞速度.以滑车为无人机的模拟试验件进行原理试验,并对蓄能器油压、钢丝绳牵引力、滑车速度等参数进行动态测量,试验结果表明,气液压发射原理切实可行,增加充油压力能明显增大发射装置的做功能力.气液压发射原理在工程应用中进一步得到有效验证.     

基于特征模型的某型无人机智能PID控制器

无人机的飞行特性在很大程度上取决于其飞行控制律。本文以无人机的姿态控制回路为研究对象,分析了表征该无人机姿态控制特性的特征状态信息。利用特征建模的方法,设计一种基于控制对象特征模型的无人机姿态回路仿人智能P ID控制器,并进行了仿真试验。结果表明,该控制器具有较好的抗干扰和自适应能力,结构简单,针对性强,易于实现。     

省高校首家无人机培训机构落户我院

正2017年1月16日,经中国航空器拥有者及驾驶员协会(AOPA-China)审定,我院喜获AOPA民用无人机驾驶航空器系统驾驶员训练机构资质。它标志着我院在卓越校建设的征程中又取得了重大进展。当前,无人机市场需求巨大,前景广阔,但人才的缺乏已成为制约无人机行业发展的瓶颈。为推进我院无人机应用技术专业教学改革,深入对接行业企业需求,提高该专业服务社会的能力,     

基于改进微粒群算法的无人机姿态控制参数智能整定(英文)

提出了基于改进微粒群算法的无人机姿态控制器参数智能整定方法.标准微粒群算法在搜索后期由于群体缺乏多样性而容易出现收敛停滞现象,为此提出了一种改进的微粒群算法.标准微粒群算法中的微粒速度是根据惯性运动、群体历史最优位置和自身历史最优位置来调节的.改进微粒群算法中的微粒除了保持惯性运动外,仅向当前群体中任意更优个体的状态学习,而且惯性权重系数是随机数.改进方案减少了算法不确定参数,简化了微粒学习机制,且增强了群体多样性.本文构建了无人机姿态控制系统,将改进微粒群算法用于四个控制参数的寻优整定.仿真结果表明,改进微粒群算法比一般微粒群算法具有更强的全局搜索能力,故获得更优的无人机姿态控制参数.     

某高载荷大后掠无人机复合材料机翼结构设计与试验验证

作为无人机上关键部件,机翼的结构设计对无人机的可靠性具有重要影响。针对某型高速、大机动无人机的承力要求,本文设计了一款相对厚度小、后掠角大、承载高的单闭室矩形梁式复合材料机翼,在ANSYS中建立了机翼的有限元模型,并采用von-Mises准则和Tsai-Wu准则分别对机翼中金属和复合材料结构进行了强度校核,同时利用地面静力试验对机翼的设计承载能力和有限元模型的准确性进行了试验验证。结果表明,有限元仿真结果与试验结果吻合度高,位移与应变误差均在允许范围之内。单闭室矩形梁式复合材料机翼具有工艺性好、承载能力强的特点,强度、刚度、有效载荷与机翼质量之比都超出了传统的无人机机翼,可以为未来更高性能复合材料机翼的设计提供参考。     

基于单边不对称积分的无人机高度控制技术研究

研究了一种基于单边不对称积分的超低空掠海飞行高度控制技术。针对超低空掠海飞行具有飞行高度低和外部干扰多等特点,传统PID三环控制策略难以有效同时兼顾快速性、强鲁棒、零静差性能以及"快速拉起,缓慢下降"的设计目标。本文结合常规对称积分的高度控制技术,提出一种在超低空掠海飞行段接入单边不对称积分的高度控制方法。当无人机反馈高度低于设定高度时,动态调整单边不对称积分项的积分强度使飞机快速拉起至设定高度以上然后渐进消除不对称积分,实现无人机高度的"快上慢下"。对比实验表明,相对于常规对称积分的高度控制技术,在相同条件突风干扰下,基于单边不对称积分的高度控制技术具有更好的抗干扰性能,能够满足无人机高度"快速拉起,缓慢下降"的设计目标。     

从工业设计角度谈多旋翼无人机的设计

多旋翼无人机作为消费级无人机和商用级无人机的代表,在面向中小型无人机应用和消费无人机领域具有独特的优势。从工业设计的角度来看,多旋翼无人机所追求的已不仅仅是满足用户基本功能的实现,同时在于最大程度地满足用户个性化的情感需求。本文从多旋翼无人机的概念设计出发,遵循工业设计的基本理念、基本原则、设计方法以及表现手法,实现多旋翼无人机设计体系的建立。与此同时,详细阐述设计者在多旋翼无人机产品周期中的作为以及三重境界。     

无人机监管服务系统的设计与实现

无人机监管服务系统能够为无人机提供全过程的飞行服务保障。本文介绍了当前无人机发展现状,分析了无人机产生的安全隐患,提出了无人机监管服务系统的技术方案,通过ADS-B、2G/3G、北斗指挥机、一次/二次雷达、MLAT、光电探测等多源监视信号融合处理,引接军民航空管AFTN专网、气象局以及自动气象观测站的气象数据,为无人机提供飞行监视、航空气象、计划管理、航空情报、空域管理、系统管理等服务,能够保障无人机安全有序地飞行。     

基于K-means聚类的无人机飞行风险评估（英文）

为量化评估低空空域无人机飞行风险,从飞行冲突、飞行环境和交通特性3个方面分析了无人机飞行风险影响因素,分别构建了无人机空中风险指标和地面风险指标,建立指标筛选模型和无人机飞行风险评估模型,提出了基于K-means聚类的无人机飞行风险评估方法。数值仿真表明本文提出的方法既能有效地评估无人机飞行风险,又能为无人机风险管控提供技术支撑。