心之愿c
浅谈多旋翼无人机任务系统的优秀论文
前言: 随着无人机产品的不断增加,市场之间的竞争力,也逐渐的提升,对此本项目研究出了更适合于工业控制、自动化装备等领域产品的多旋翼无人机,产品不仅定位合理,同时与其他产品存在一定的差异,该任务系统,是指先进智能装备数据链的无人多旋翼任务,存在较高的能量利用效率、载荷运输性能,是其它无人机产品,在技术方面不能相比的;制定合理的市场规划,会给企业带来一定的经济效益。
1 多旋翼无人机定义概述
我们常称无人飞行载具,为无人飞机系统,主要是利用无线电智能遥控设备,以及自带的控制程序装置,对于不载人的飞机进行操控。其中广义的无人机,包括狭义无人机以及航模。
多旋翼飞行器,主要由动力系统、主体、控制系统组成,动力系统包括电机、动力、电子调速器、桨;主体部分包括机架、脚架、云台;控制系统包括由遥控接收器、遥控组成的手动控制;地面站,以及由主控、GPS、IMU、电子陀螺、LED显示屏组成的飞行控制器。其中四旋翼,是一种4输入6输出的欠驱动系统;通过PID、,鲁棒、模糊、非线性、自适应神经网络控制。近年来,对于系统的控制功能的研究趋势,为大荷载、自主飞行、智能传感器技术、自主控制技术、多机编队协同控制技术、微小型化等方向。其中一些关键技术为,数学模型的建立、能源供给系统、飞行控制算法、自主导航智能飞行。
2 控制系统改进发展阶段
多旋翼无人飞行器的控制系统,最初是由惯性导航系统,借助了微机电系统技术,形成了EMES惯性导航系统;经过对于EMES去噪声的研究,有效的降低了其传感器数据噪音的问题,最后经过等速度单片机、非线性系统结构的研究、应用,最终在2005年,制作出了性能相对稳定的多旋翼无人机自动控制飞行器。对其飞行器的评价,可从安全性、负载、灵活性、维护、扩展性、稳定性几方面要素进行分析。具有体积小、重量轻、噪音小、隐蔽性强、多空间平台使用、垂直起降,以及飞行高度不高、机动强、执行任务能力强的特点;在结构方面,不仅安全性高、易于拆卸维护、螺旋桨小、成本低、灵活控制的特点。
3 技术原理
3.1系统组成
无人多旋翼任务系统,总体技术方案框图如图1所示;如图所示,无人多旋翼任务系统,由无人机、地面工作站构成。无人机,由多旋翼无人机、任务载荷组成;地面工作站,由数据链通信单元、工业控制电脑、飞行控制摇杆等组成。
3.2系统技术原理
3.2.1多旋翼无人机,通过对于螺旋桨微调的推力,实现稳定的飞行姿态控制、维持。经过上述,对于多旋翼无人机、常规直升机、固定翼飞机的对比,可以明显的看出,多旋翼无人机,在任务飞行方面,具有多能量的优势,从而更好的执行完成飞行任务,改善了飞行姿态维持,消耗大量能量的缺陷,从而更好的保证了其能量利用率,直接产生续航时间、载荷运输性能的提升;在结构方面,做了大量的简化,省去了传动机构,使其运行噪音、故障概率、维护成本大大的降低。
3.2.2无人机,与地面工作站之间的通信,通过设备数据链实现连接,起到通信中介的作用,同好也是无人机、地面工作站之间,实现地空信息交换的重要桥梁环节。以往无人机,对于地空信息的转换连接,只是普通的点对点通信,收到信号传输距离的影响,性能发挥受到严重的影响,只能实现一些简单遥控数据信号的传输。
但是本项目,对于无人多旋翼任务系统的研究,是通过数据链协议MAVLink的研究后,将其合理的嵌入到控制核心、地面数据链的ARM平台中,有效的改善了以往低空信息传输环节存在的问题,将其遥测、遥信、遥控、遥调、遥视这五遥很好的进行了统一,保证了通信之间的无障碍,从根本上解决了无人机和地面工作站的数据通信问题。其中涉及到的.五遥;其中遥测,是指对于远方的电压、电流、功率、压力、温度等模拟量进行测量;其中遥信,是指对于远方的电气开关、设备,以及机械设备的工作、运行等状态进行监视;遥控,是指对于远方电气设备、电气机械化装置工作状态的控制、保护;遥调,是指对于远方所控设备的工作参数、标准流程等进行设定、调整;遥视,是指对于远方设备的安全运行状态的监视、记录。
3.2.3传统的无人机,在飞行时需要通过人工对于遥控器的操作,对其飞行姿态进行的控制,体现出其自动程序的不完善,功能单调等缺陷。但是本项目对于无人机的研究,在地面工作站,通过飞行任务规划软件的配套,有效的改善了以往功能单一的缺点,直接增加了其功能性。其中飞行任务规划软件,具备GoogleMap高速API接口,实现对于无人机飞行航线,在三维地图上的简易规划,同时也能对其航线进行启动,使其实现自动巡航、执行飞行任务、返航等操作。
4 技术关键点及创新点
4.1技术关键点:
4.1.1地空信息的的数据通信。
先进智能装备数据链协议MAVLink的应用,能够对其所有数据进行有效的整合,并全部归纳在数据链路中,整合五遥操作,有效的降低了多种通信制式、通信模块存在等方面的问题,提高了通信效率,保证了通讯功能得以有效发挥。
4.1.2解决飞行姿态操控问题
嵌入式操作系统,在ARM处理器平台上的应用,加上陀螺仪等传感器、卡尔曼滤波等先进算法,从而更好的保证了控制系统的功能增加,除此之外,不仅实现了无人操作飞行,在飞行操纵方面,也有效的降低了能耗,增加了能量利用率。
4.1.3在工业控制领域应用的扩展
本项目以同一载具+多种载荷的建设、研究思路,针对于型号相同的多旋翼飞行器,设计一样的数据、电气、机械接口的任务载荷,实现快速更换载荷,使其飞行任务之间,能够良好、稳定的切换、衔接,保证该系统的实用性,同时也减少了任务执行的成本。
4.1.4增强地面工作站功能
通过C/S架构、C#语言、.net平台、三维GoogleMap、SQL数据库,以及地面任务规划软件、分析数据分析软件,从而更好的增强地面工作站的功能,以及自动化、智能化的程度,更好的为用户操作,带来更多的便利。
4.2项目的技术创新性
4.2.1在无人机、地面站,在植入数据链MAVLink的同时,加强整体系统功能的改进,有效的实现了五遥的综合统一。
4.2.2卡尔曼滤波、四元数算法,加上嵌入式ARM平台,对其飞行姿态实现有效控制。
4.2.3同一载具+多种载荷思路的研究,实现了无人机,对任务执行模式的有效转换。
4.2.4同时地面任务规划软件、分析数据分析软件的应用,提高了系统的控制功能,以及系统智能化程度。
5 总结
综上所述,通过对于无人多旋翼任务系统的分析,发现我国针对于此方面的研究,仍存在很多不完善的地方,该项目通过C/S架构、C#语言、先进智能装备数据链、分析数据分析软件等,照比以往的无人机飞行器,在系统功能改进方面,实现了遥测、遥信、遥控、遥调、遥视的统一;在任务执行模式方面,实现了灵活转换;在飞行姿态方面,实现了智能操控;是在已有多旋翼飞控技术的基础上,有效的规避了其以往的缺陷,同时自主飞行控制软件编程,这种飞控任务的提供,有效的实现了飞行中,自主导航智能飞行。
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在我们平凡的日常里,大家都尝试过写作文吧,作文根据体裁的不同可以分为记叙文、说明文、应用文、议论文。你所见过的作文是什么样的呢?以下是我精心整理的我的无人机作文,仅供参考,欢迎大家阅读。
我的遥控无人机是爸爸送我的生日礼物。
我的遥控无人机的机身像大人的四个手掌一样大,四个螺旋翼的边异常尖锐,当它飞行的时候,如果有物体靠近它准会把物体切成两半,它停在地面时像一个黑色的大蜘蛛。每个星期天我总会拿着它到小区院子里去飞。
我的无人机飞的很高。刚开始的时候,起飞时为了适应只飞了一米,慢慢地让它往高处飞,而它飞得能有我们住的楼的三十层高,可它飞到三十层后就不再往高飞了。
无人机飞得可稳了。不管无人机是往上飞还是往下飞,不管是前进还是后退都飞得稳稳的,没有出现过晃动的现象。
无人机的功能有很多。既能摄像又能拍照,摄像时能调节焦距。记的上次我们去应县木塔,由于去时时间已晚,景区已关门,我们只好站在广场上用无人机来摄像,无人机飞到木塔的三层四层高,然后拉近焦距看,看得清清楚楚。可以看到窗户、牌匾、里面的佛像。如果没有无人机我们就会什么也看不到。
现在无人机的用途非常广泛了,工业、农业、军事方面都在用。
万万没想到,今年暑假,我获得了一次与无人机亲密接触的机会!
那天,小舅来到我家,神秘兮兮地递给我一个灰色的箱子。我好奇地打开一看,惊喜地发现原来是一架白色的无人机,它有四个可拆卸的螺旋桨,还配有两块电池,一个大遥控器,可连接手机或者平板。小舅笑着对我说:“借你用两天。”我高兴得一蹦三尺高,连声说:“谢谢小舅!小舅万岁!”
第二天正好是周末,爸爸妈妈带着我和姐姐回老家,我们特意带着无人机爬到山顶。一到山顶,我就迫不及待地拿出无人机,看了说明书后,再结合小舅教我的使用方法开始操作起来。我先打开箱子把无人机身拿出来,然后装上四个螺旋桨,再装上电池,最后打开无人机和遥控器的开关,连接手机后无人机就开始试飞了。刚开始我操作还不熟练,我拿着遥控器,手心直冒汗,当无人机开始在空中飞翔时,由于我操作不当,飞机重重地扎进土里,我心里不禁一凉。这时,爸爸在一旁不断鼓励我,我让心平静下来,慢慢地找到了感觉,不一会儿,我已完全掌握了操控无人机的技巧。这时的无人机就像一只翱翔的雄鹰,在天空自由自在地飞翔。妈妈和姐姐拿着手机看着无人机拍到的美丽壮观的景色,赞叹不已!
时间过得真快啊,不知不觉,太阳已经落山了,我让无人机自动返航后,我们就依依不舍地下山。
“爸爸,无人机到了吗?货柜号码是多少?”“459712”爸爸回答道。我急匆匆地跑下楼,冲向货柜,输入了密码,只听“砰”的一声,货柜的门打开了,我便快速取走了快递。到了家,我迅速拿起剪刀拆开包装盒,一个崭新的无人机映入我的眼帘。哇!这无人机一袭黑衣,机身呈方形,四个螺旋桨位于方形的四个直角,底部还配有一个高清的电子摄像头,真是太酷了!
利用余电,我先试试飞机的性能吧!拧开开关,只见飞机下闪烁着五颜六色的光,我先将遥控器左边的一个操纵杆向上一推,四个螺旋桨顺时针方向飞速转动,随着一阵阵“嗡嗡”轰鸣声,无人机缓缓离开地面飞起来了,我不由高兴地欢呼起来。此时无人机平稳地停在空中,等待着命令,我试着将右边的操纵杆向前一推,飞机如助跑般向前倾斜,快速向前飞去,我又按了一下右侧飞键,只见无人机机身呈45度角倾斜,从这边飞到了另一边,我又试着加大难度,把门半开着,让无人机穿过门缝就算成功。于是,我微调方向,让无人机对准门缝,按下向前飞行的按键,可无人机朝大门方向飞去,只听“砰”的一声,无人机支架撞到了门,落到了地上,我又将无人机对准了门缝,无人机向前飞行,很快要碰上门框时,我按了一个左微调,无人机顺利从门缝里穿了过去,并成功降落到了地面。耶!成功了!我高兴极了。
这高科技的无人机可真好玩呀!我希望有一天我也能设计出一款能感应人类内心要求的无人机,到时候一定比这更加酷炫!
我有过很多很多的玩具。如:汽车、玩具木偶、变形金刚……但是我最喜欢的玩具则是那个小小的无人机。
这个无人机的材料可是合金呢,既轻便又结实,和航天飞机的材料差不多呢!它的色彩是灰色的两边每边有一个风火轮的图案。它有四个螺旋桨,每个螺旋桨都被结结实实的固定在那里,它的机身是小巧玲珑的方形,酷得都不能用词语来形容了。
它不仅为我带来快乐,还有一个厉害的功能,那就是拍摄好的景色和视频。有一回我用它拍摄山上的景色,那简直美得不要不要的!
对了,我把它装饰得特别有特色,它身上的标签就是我替它贴上去的呢!我还用橡皮泥给它捏了两个小翅膀贴在身旁,它现在变得更酷了!
春天,我带它到碧绿的草地上玩耍;夏天,我带它到小河边嬉戏,小河边有“小鱼小虾螃蟹,蓝天白云太阳”,总之这里很美。冬天,我再去时,大地冰封了,小河水不流了变成了厚厚的冰。我的无人机都帮我把这些美景留下了!
如今,我的无人机被我不小心弄丢了,我无比的思念……我祝愿它能找到一个更好的主人!和以前相比,我特怀念和它在一起的时光!
在这十年中,有很多让我难忘的事。
11岁那年暑假,我爸和我在家看电视。突然有敲门声,我跑过去开门,打开门看见我表弟带他的无人机来玩,我兴奋地跟爸爸说:“表弟来我们家玩了。”我为什么这么兴奋呢?因为我就可以用我的无人机跟我表弟比赛了。我跟我表弟比赛了,我的无人机飞起来,没飞多远;因为我表弟没操控好,所以把我的无人机撞掉下来,摔坏了。我伤心地把无人机拾起来,大声地说:“你赔,你赔我的无人机。”爸爸听见了,赶快跑来问怎么回事?”我说:“表弟把我的无人机弄坏了。”爸爸说:“没事,下次我再给你买一个无人机。”表弟说:“对不起,现在玩我的无人机。”我想:你把我的无人机弄坏了,我也要把你的无人机弄坏。我用一些玩具扔向无人机,无人机也掉了下来,摔坏了。爸爸看到表弟的无人机也坏了,问:“你的无人机怎么也坏了?”
表弟说:“没操控好,摔坏了。”
表弟这样说让我十分惭愧,那时我才感觉到自己的错误严重,没有气量和包容。与表弟相比,我差多了。
大年三十那天,我收到了一份十分惊喜的礼物,是一架无人机。我兴奋地打开包装盒,只见无人机的整个机身是黑色的,头顶上有一个蓝色的钻石标志,机身四周有四个精致的螺旋桨,真是漂亮极了。
爸爸妈妈带着我和弟弟一起去时代广场试飞无人机。我们来到一片比较宽阔的地方,我迫不及待地拿起遥控器,按下“一键起飞”键,伴随着一阵“嗡嗡”声,无人机的螺旋桨快速地转动起来,慢慢飞上天空,我慌乱地操控着前、后、左、右键,突然无人机向时代广场的大楼飞去,我迅速按下“返航”键,但已经能来不及了,无人机向墙上重重地撞去,我赶紧上前捡起无人机,还好没有损坏。我想再次试飞,却被爸爸阻止了,爸爸建议我仔细地看一下无人机的说明书和试飞视频,经过长时间的研究,我再次胸有成竹地拿起遥控器,再一次按下“一键起飞”,无人机利落地飞上天空,我熟练地操控着遥控器,让无人机在时代广场飞了一圈,并拍下了许多精美的照片。看着飞在高空中的无人机,我不禁想:只要经过不断地努力和无数次勇敢的尝试,就一定能取得成功,我真的好开心。
我十分喜欢我的无人机,谢谢妈妈送我的新年礼物。
我有一架帅气的无人机,它是爸爸送给我的生日礼物。
无人机有四片很长的机翼,机翼上有一个像电风扇一样的螺旋桨,颜色是黑色加绿色,看起来相当霸气。它的体积只有我两只手加起来一样大,不过别看它小,只要它飞起来,就会一下子飞不见踪影。它每飞一次,就要更换一节电池,真的是太耗电了。看来,它是“电池贪吃者”。
记得有一次,我带它去公园玩。我拿起遥控器让它飞了起来。那时,我不知道它能飞得那么高,看到它不见了踪影,立刻着急地去找爸爸。爸爸笑着对我说:“这很正常,无人机都可以飞那么高!控制好遥控器,它就能回来的!”听了爸爸的话,我马上拿起遥控器,将操控无人机降落下来。
无人机每天都陪伴这我。有一次,我把无人机放进盒子里,可第二天,我发现盒子没了,心里十分难过,就告诉了妈妈。妈妈听后立刻在家里找了起来。最后,我们终于在床底下找到了。原来,昨夜我把被子蹬下地,而无人机盒子又恰好在我的被子上,自然到了床肚,真是“虚惊一场”。看着我这失而复得的无人机,真是无比兴奋。
我喜欢我的无人机,它给我带来许多快乐的时光。
学校里的航模社团是我最喜欢参加的。今天是星期四,又有航模社团的课时了。
午休铃刚刚响起,我和林辰就像两条饿狼,你冲我撞地奔向四(2)班的航模教室。
老师像一国之君般威严地开始点名:林辰、金晟圣……之后,就到了我们的试飞环节!
台下瞬间变得像菜市场一样热闹,同学们你一言我一语,叽叽喳喳个不停。老师立马变脸,像狮子一样“吼”了一声:“谁还敢闹?看我不把他臭骂一顿!”效果良好,台下一下子如水面一般平静下来。偶尔传来一点喧闹过后的喘息声。
老师很满意,温和地说:“现在1号林辰上台展示,2号金晟圣准备,3号林金泽预备,4号王子凯预备,开始!”
林辰像只大老虎,大摇大摆地走上台,拿好遥控器,无人机像没头的苍蝇一样乱撞,同学们叫苦不迭,连连摇头,频频差评,但林辰本人只陶醉在自己的操作中,好像很欣赏自己的技术。
轮到我了。我拿过飞机,握着遥控,无人机的桨慢慢转起来,越来越快,比风车还快的在旋转。飞机稳稳地起飞了,越来越高,在空中悠闲地飞来飞去,在同学们的视线里前进,它像长着翅膀的训练有素的'士兵,在空中巡逻,来去自由。
“哇,好技术!不错!”老师和同学们赞不绝口。
参加学校航模社团,上航模课,是我最开心的事!
今年过年,姐姐的朋友丽亚姐到我们家来做客。她送了我一架无人机。我一拿到无人机就打开包装盒,盒里有一架崭新的无人机。无人机的颜色是蓝色与黑色相间,它的形状就像一只要展翅飞翔的雄鹰,像是要告诉别人它十分厉害似的。
我打开了包装之后便开始看无人机的说明书,准备开始安装无人机的零件。经过了我十几分钟的不懈努力,终于将无人机的零件给安装好了。然后我开始学习如何使用无人机。我先将无人机遥控器的电源给打开,接着我按下无人机的起飞键,无人机就飞了起来。我让无人机在原地飞了几分钟,就觉得没意思了。便开始经轻推动无人机的移动键,无人机便慢慢的移动了起来。可我觉得移动的太慢没什么意思,便突然加快了速度。结果我因为太快没遥控好无人机,而撞上了墙壁。我立马跑过去把无人机放好,再一次按起飞键,让无人机飞了起来。这次我慢慢加快速度,练了十几分钟,摔了无数次无人机后,我终于可以操控快速移动的无人机了。然后我开始摸索无人机的新玩法,很快,我发现了一个没按过的键。就轻轻按了一下,等了十几秒后没有反应,我就继续遥控无人机移动。没想到,到刚碰到移动键,无人机就做一个翻滚。我便思考起刚才按那个键为什么没用,突然就有用了呢?试了几次后我发现原来这个翻滚键按过后,是要按移动键才会翻滚的。在这些都学会了之后,我兴高采烈的玩起了无人机。
这次经历告诉我,有些事情看起来很难,其实做起来并不难,甚至还挺容易的。
我从小就喜欢一些高科技的东西无人机。
它有着黑色的机身,蓝白相间的螺旋桨。黑色的机身好似一个正方形。
做这个无人机的材料有塑料、铁。
它的螺旋桨是用塑料和铁一起做成的,机身则是用铁做成的。
我的无人机使用的颜色和材料是很普通的,在我看来,它不像是一个无人机,而是一个辛勤的“农民伯伯”。因为它无条件的为人们付出,从来不要一点回报。
无人机的作用是:它可以看到离我近五六百米距离的东西。为什么要这样说呢?请你听我慢慢道来。
我清清楚楚地记得:有一次,我们六口之家一起去西湖游玩,赶到那儿的时候,成千上万的人围在西湖那儿。我们连挤都挤不进去,当时的画面如同一座横着的山一样拥挤。
就在这时,我突然想到,我从家中把无人机带来了,我很高兴,因为我终于可以看到西湖的喷泉了。由于我在无人机上装上了远程控制器,所以它就可以飞得更远了。
这时,我不赞叹到:“人类的科技真发达啊,西湖的喷泉真美啊!”
我有一个无人机,它是我过生日时姑妈送我的生日礼物,每天晚上我都要玩一会儿它,才肯去睡觉。
它十分酷炫,由金属和塑料制成,四方都有小旋转翼,下方有四个支架可以安安稳稳地停在地上,而且它的底座有说明书,能指导人们进行操作。体积也很大,大概有三个手掌那么大,每当我玩的时候,必须要抱着它才能走。而且它浑身金黄色,远看像一个飞起来的金元宝,近看又像一个黄黄的小机甲。形状更是奇特,像元宝、枫叶、稻谷似的,但我更觉得它像一只老虎。
有一次,我带着它去爷爷家玩,爷爷让我给楼下的奶奶送三十二个鸡蛋,于是找了个袋子把鸡蛋装了进去。当时我正在玩无人机拍照,突发奇想:用无人机运送鸡蛋。所以我先用一盒乒乓球试验了一下,可以操作,然后我就把那袋鸡蛋吊在无人机的下面,一收一放,熟练地操纵着无人机。突然,我大叫一声:“不好,失控了!”奶奶刚一抬头,鸡蛋“哗”的一声全落到了她身上,把她身上全打湿了,一身臭味,只见她深吸一口气,大吼一声:“你给我下来。”就这样,我挨了一顿臭骂。
无人机不仅是我童年的回忆,也是笑料的诞生,我一定会好好爱护它的!
我心爱的小物件是无人机,是妈妈奖励给我的奖品。无人机穿着黑色的铠甲,是由铝合金材质制成的,头中间有个支撑拍照的平台,一个高清摄像机牢牢的吸附在平台上。我可以随意操纵无人机,并用它在天上航拍出绚丽的照片,帮我记住生活中的快乐。
周六的黄昏,太阳公公为大地铺上了一层薄薄的面纱,我小心翼翼的带着无人机,到平坦的足球场上玩耍。瞧,我把操纵盘轻轻的往前一推,无人机就“嗖”的一下直冲云霄,螺旋桨在夕阳下快速的旋转着,真是威武极了!摄像机清晰地拍到了足球场上小伙伴们你追我赶精彩画面,还有夕阳西下的太阳,天边红彤彤的晚霞……看着无人机拍了这么多五彩缤纷的照片,真是不虚此行呀!
有一次,我却找不到我心爱的无人机了。我记得昨天晚上,不是在床旁充电吗?怎么会突然消失呢?我把房间翻了个遍,心想无人机能跑到哪儿去呢?正当我一筹莫展的时候,随手轻按了一下遥控器上的飞行键,突然发现在床底下发出了丝丝的微光。我心想,这定是“淘气包”小猫给我开的一个玩笑,害我费了九牛二虎之力才把找到。
拿着“失而复得”的无人机,我暗暗发誓:今后一定要好好学习,长大了要做一个真正的飞行员,驾驶着战机在天空翱翔,守护祖国的领空!
这个可以指导你,有兴趣深入交流!
我有一个无人机,它是我过生日时姑妈送我的生日礼物,每天晚上我都要玩一会儿它,才肯去睡觉。 它十分酷炫,由金属和塑料制成,四方都有小旋转翼,下方有四个支架可以安安
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你好,我也要写自动售货机的论文。能把你的论文借给我吗?非常感谢啊。救急啊。。。。
人就像一把刀,越用越光,闲下来反而会锈迹斑斑。古人常说:“少年经不得顺境,中年经不得闲境,老年经不得逆境。” 古语有云:“人闲是非多,百忙解千愁。”闲下来容