浅谈无人机系统的综合集成

浅谈无人机系统的综合集成
浅谈无人机系统的综合集成

无人机基础知识(飞行原理、系统组成、组装与调试)

近年来无人机的应用逐渐广泛,不少爱好者想集中学习无人机的知识,本文从最基本 的飞行原理、无人机系统组成、组装与调试等方面着手,集中讲述了无人机的基本知识。 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﹞。

AOPA试题-无人机概述与空域法规.

概述 1.近程无人机活动半径在。 A.小于15km B.15-50km C.50-200km (解析:书本定义P3) 2.超近程无人机活动半径在以内。 A.小于15km B.15-50km C.50-200km (解析:书本定义P3) 3.中程无人机活动半径为。 A.50-200km B.200-800km C.>800km (解析:书本定义P3) 4.超低空无人机任务高度一般在之间。 A.0-100m B.100-1000m C.0-50m (解析:书本定义P3) 5.无人机系统飞行器平台主要使用的是空气的动力驱动的航空器。 A.轻于 B.重于 C.轻于 (解析:书本定义P6) 6. 航空器平台结构通常包括机翼、机身、尾翼和起落架等。 A.单旋翼 B.多旋翼 C.固定翼 (解析:书本定义P8) 7.微型无人机是指。 A.空机质量小于等于7千克的无人机 B.质量小于7千克的无人机 C.质量小于等于7千克的无人机 (解析:书本定义P2) 8.轻型无人机是指。 A.质量大于等于7千克,但小于116千克的无人机,且全鸟为平飞中,校正空速小于 100千米/小 时<55海里/小时),开限小于3000米 B.质量大于7千克,但小于等于116千克的无人机,且全马力平飞中,校正空速大于 >100千米/小 时(55海里/小时),升限大于3000米 C.空机质量大于7千克,但小于等于116千克的无人机,且全马力平飞中,校正空速小于100千米 /小时(55海里/小时),升限小于3000米 (解析:书本定义P3) 9.大型无人机是指。 A.空机质置大于5, 700千克的无人机 B.质量大于5,700千克的无人机 C.空机质量大于等于5, 700千克的无人机

无人机系统在电力行业中的应用

无人机系统在电力行业中的应用 发表时间:2020-01-16T13:01:23.163Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:林声凯 [导读] 摘要:无人机技术由于效率高、成本低、风险低等优点,近年来得到了广泛的应用,尤其在电力监理中,已经成了智能巡检电力电路的主要手段。 国网福建省电力有限公司南平供电公司福建南平 353000 摘要:无人机技术由于效率高、成本低、风险低等优点,近年来得到了广泛的应用,尤其在电力监理中,已经成了智能巡检电力电路的主要手段。其有效的实现了多角度、多方位的高空巡检和拍摄工作,为及时发现电路中存在的问题提供了准确的依据,有效的促进了我国监理工作水平的提升。 关键词:无人机系统;电力行业;应用 1 无人机的分类 我国的无人机技术不断的发展,制造出的无人机种类也是越来越多,应用到不同的领域之中。无人机无人机形态各异、应用广泛,致使其在尺寸、无人机质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度、飞行任务等多方无人机面都存在较大差异。中国民用航空局在制定的《民用无人驾无人机驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》中,从空机质量、校无人机正空速、升限高度三个方面对无人机进行了分类。 2 无人机特点 伴随着我国科学技术水平的不断提升,地理空间信息技术也获得无人机了非常快速的进展,第一,无须机场起降。无人机的起飞有滑跑、手抛、弹射等方式,一般地面平坦,视野开阔的场地即可实现起降,不需专用跑道,场地可灵活选择,受地面地形的限制较小。第二,对天气条件不作较高要求。无人机能在云下飞行航摄,也能在超低空环境下飞行,这一点相较于一般的航空摄影与卫星光学遥感更具优势,即便在云层较多的环境下也能实时获取到影像。第三,系统集成度较高。无人机系统中包含了飞行控制装置、数码相机传感器、全球定位系统设备、通信系统与飞行平台、集成惯性导航装置等,随着诸多设备技术的高速发展,系统整体集成技术的成熟度愈来愈高。第四,影像分辨率高、现势性强。无人机系统由于可以低空作业,能够获取地面分辨率高于5cm的影像,分辨率高,影像清晰。另外,无人机可以快速便捷执行飞行任务,获取的数据在现势性方面优势更加明显。 3 无人机现状分析 近年来,我电力行业发展迅猛,电网建设在全国的每一个地方落地生根。随着无线通信技术、GPS导航定位技术和自动控制技术的发展,无人机的发展速度逐渐加快。利用无人机在电力线路规划、建设、运营维护和应急抢险等工作,发挥了提高效率、保障安全的作用。无人驾驶飞机简称无人机,英文缩写为UA V,是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全或间歇自主地操作。随着航空科技的发展,无人机在续航、通信和负载能力等方面有了很大提高。无人机的特性更有利于其在电力行业开展应用。通常情况下,无人机主要由以下几部分组成,分别为动力引擎、信号无线、设备机身以及自动驾驶仪等。动力引擎主要包括动力模式和油动模式。无人机在起落过程中主要分为三种模式,分别为直升模式、抛掷模式、弹射模式等。它在发射和回收过程中能够有效适应不同的承载平台,比如亚轨道飞行器、卫星、地面、航空器以及车辆等,同时能够有效保障测量精度,能够持续性开展跟踪和监测工作。 4 电力行业中无人机技术的应用研究 4.1 规划所要测量的区域 对某一个电力工程项目进行测量准备阶段,工作人员需要做好的无人机第一要务就是将所需要测量的区域进行规划,确保测量范围正确,不存无人机在遗漏,也不超过工作任务量,利用无人机航空摄影测量的同时,操作无人机无人机飞行在规划好的测量范围中,从而保证获得更加精准的拍摄图无人机像。例如测量发电厂,我们使用无人机航空摄影测量技术进行测量,就无人机要使用无人机沿着规划好的区域飞行,从而获得电厂的测量图像,之后无人机就可以利用无人机拍摄的图像进行详细的测量工作。 4.2 电网规划设计 在低空环境下,无人机能获取到地形图像、光学图像、输电线路图像,这一点是其他监测与测绘手段无法实现的。在为输电线路的站址选址以及实施走廊规划的过程中,要针对规划区域进行全面测绘与采集。殊不知,无人机测绘系统既能大大减小环境给信息勘测、采集产生的影响,又能有效保证得到的数据的高效、优质、精确。在无人机获取到的数据的全面剖析研究的过程中,要综合考虑各种因素,充分运用有限资源,合理规划区域,确定线路走向,不断优化调整输电线路的路径,将国家建设输电线路的费用控制到最少。 4.3 电网建设 在电网建设的杆塔、构架组立,变压器等大型设备吊装,导、地线架设等施工过程中,现场牵引设备多,施工场地大,设备机械进出场容易受到周边地形建筑等影响,从而影响工期,及造成安全问题。施工前使用无人机提前采集现场及周边影像,利用生成的三维影像并结合采集的视频照片对即将施工的部分进行施工方案制定,规划进出场路线及牵引设备布置,设定安全禁区等。在对输电线路开展施工工作时,由于地形比较繁杂、线路走廊长,再加上线路通过的地区地势陡峭,树木多,河流多,大大增加了线路架设的难度以及工程施工的难度。考虑到架线施工与生态环保之间的冲突,应借助无人机放导引绳架设线路架设施工,将问题扼杀在摇篮内。在具体操作过程中,要先顺着线路上空飞行放置一根轻质高强引绳通过各基塔,紧接着牵引后面的引绳,指导牵通一根三级引绳,架设导线。借助此法能有效地处理好动力伞展放导引绳着陆难度大、人力展放导引绳的高强度等诸多难题。此外,要大力减少砍伐线路通道的树木,使自然生态得到保护。 4.4 电网监理 高空坠落,坍塌是施工事故的主要原因,但由于监管人员常常是站在地面进行监管,对于高空作业的施工情况观察不清甚至存在视觉盲区,对于全方位监管存在一定难度。对于导、地线架设,杆塔,构架组立等施工,在施工前用无人机采集现场照片和视频,可以提前确定是否存在安全隐患,确认安全后再允许施工人员登高作业。对于有牵引设备的施工,可以使用无人机进行航拍快拼现场影像图,确认现场总体平面布置情况符合施工方案。可以使用无人机定期采集现场影像,生成三维模型和720全景图结合施工管理软件对施工进度进行管控,还可以对关键部位拍照确认施工质量,实现对高空施工质量的检查。 结语 无人机应用于电力行业时,不需要在机场起降,对作业环境的要求较低,集成度较高,能够获取高清影像,高效快捷完成任务。无人

5G无人机应用白皮书

5G无人机应用白皮书

目录 引言P1 无人机应用场景和通信需求P2 4G网络能力P12 5G网络能力P17 网联无人机终端通信能力P24 5G应用案例P26 无人机安全飞行P36 标准进展P39 趋势,总结和展望P45 贡献单位P47·

引言 无人驾驶航空器(Unmanned Aerial Vehicle, 以下简称UAV)简称为无人机,其全球市场在过去十年中大幅增长,现在已经成为商业、政府和消费应用的重要工具。无人机能够支持诸多领域的解决方案,可以广泛应用于建筑、石油、天然气、能源、公用事业和农业等领域。当前,无人机技术正在朝军民融合的方向高速发展,无人机产业已经是国际航空航天最具活力的新兴市场,成了各国经济增长的亮点。 无线通信在过去20 年经历了突飞猛进的发展,从以话音为主的2G 时代,发展到以数据为主的3G 和4G 时代,目前正在步入万物互联的5G 时代。移动网络在继续丰富人们的沟通和生活的同时,也向全行业数字化转型提供能力,提高各行业的运作效率和服务质量。5G 以全新的网络架构,提供10Gbps 以上的带宽、毫秒级时延、超高密度连接,实现网络性能新的跃升。ITU 定义了5G 三大场景:增强移动带宽(Enhanced Mobile Broadband, 以下简称e MBB)、超高可靠低时延通信(Ultra-Reliable Low-latency Communications,以下简称uRLLC )、大规模机器类通信(Massive Machine-T ype Communications,以下简称mMTC)。 无人机行业高速发展的同时,也对无人机通信链路提出了新需求,呈现出与蜂窝移动通信技术紧密结合的发展趋势,形成“网联无人机”。业界预测,无人机与移动通信的结合,将给产业界带来10倍的商业机会。移动运营商经过几十年的发展覆盖了全球70%的陆地及90%的人口。以往无线信号主要覆盖地面的人和物,没有专门为无人机设计空中覆盖,低空数字化是一块有待开发的宝藏。在即将到来的5G时代,5G蜂窝移动通信技术与无人机的结合使得这些原本难以想象的想法成为可能。 本文将给出网联无人机应用场景和通信需求、4G现网及未来5G网络对无人机需求的满足度,5G网络下网联无人机的应用案例,无人机终端通信能力,安全飞行相关法规与通信需求,标准进展,并对网联无人机的未来进行展望。 注:无人机有多种分类方法(飞行高度、重量、用途、动力、活动半径) 本文中的无人机是作业高度300m以下民用无人机 1

总结报告—《无人机在交通领域的应用》

无人机在交通领域的应用 一、无人机简介 无人驾驶飞机(英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle)是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用,揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。 与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点,备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中,无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力,发挥着显著的作用,并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道,成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色,对未来的军事斗争造成较为深远的影响。 一些专家预言:“未来的空战,将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是,由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物,实战经验少,各项技术不够完善,使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术,并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此,世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要,无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。 二、无人机的优势 1.更强的机动性——近代,战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量,而无人战斗机消除了这一瓶颈,从而使得机动性大幅提高。 2.重量更小——重量可以影响很多方面,如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 3.更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。 4.环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱,这比飞机上安装任何装置都有效。而且,对于执行制空任务而言,环境感知是很重要的,而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。 5.不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机,执行任务时更舒适,更灵活。 6.耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金,但如果是无人战斗机,就仅需要人机交互装置,而且许多无人机可以共用一个,更低价,无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信,而且飞机中已经有一些通信方式,所以不会有大的变化。 7.让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高,而且很难迅速进行替换。 8.无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战,而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。 a)无人机参与城市交通管理,以航联网为平台,其有以下优势: 居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况,有利于交管部门掌握全局,通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比,无人机可以飞得更低,更接近肇事车辆和人员,观察得更加清楚。 大范围一与出动多辆警车执行任务相比较,无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大,有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。 长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比,无人机的留空时间长,可以进行长时间的城市交通巡逻飞行,这对锁定目标区域时无人机承担长时间的搜寻任务非常适合。

无人机反制项目立项报告

XX市信息化建设项目可行性研究报告第一章项目概述 1.项目名称 无人机监管与执法平台 2.项目建设单位及负责人,项目责任人 项目建设单位:xx科技有限公司 项目负责人:xxxx科技有限公司经理 项目责任人:xxxxxx警务队 3.可行性研究报告编制单位 可行性研究报告编制单位:xx科技有限公司 4.项目总投资及资金来源 总投资:xxx万人民币 明细: 无人机管理平台:xx万 内外网后台硬件设备与服务器建设:xx万 无人机侦听器设备:xx万 无人机无线信号干扰器:xxx套=xx万 雷达+光电识别系统:xx万

资金来源: 客户补充 5.主要结论与建议 随着无人机产业的发展,民用无人机设备数量井喷式增长。引导民众安全合法地使用无人机,并对无人机违法行为监管、取证和执法,对于保护人民群众生命财产安全,维护社会正常生活和生产秩序,具有重大意义。 该方案采用信息化技术和手段,解决了非法使用无人机的取证难,执法定位难的问题。并通过设立禁飞区的方式,有效预防了无人机在敏感区域作业带来的各类安全隐患。该方案技术成熟,考虑周详,使用简单方便,具有较强的可操作性,建议实施并推广。第二章项目建设单位概况 1.项目建设单位与职能 项目建设单位:xxxx警务队 职能:(1)项目经费筹集 (2)项目相关组织机构资源与设备协调 (3)为项目实施部署提供部署环境 2.项目实施机构与职责 实施机构:xxx科技有限公司 职责:(1)开发符合建设单位要求的无人机监管与执法平台 (2)提供平台使用技能培训 (3)平台使用的运维与保养服务 第三章必要性

1.项目建设依据 (1)2013年11月,国家民航局发布《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂时规定》。将无人机驾驶员的管理分为三个部分:一是无需证照的管理;二是由行业协会实施管理;三是由局方实施管理。(根据第二个部分,中国AOPA向国家民航局递交了管理备案申请。经过民航局审定,中国AOPA最终获得了此项管理资质。) 一、重量小于等于7公斤的微型无人机,飞行范围在视距内半径500米、相对高度低于120米范围内的,无须证照管理; 二、在视距内运行的空机重量大于7公斤的无人机、在隔离空域内超视距运行的所有无人机,以及在融合空域内运行的重量小于等于116公斤的无人机都须纳入行业管理; 三、在融合空域运行的大于116公斤的无人机则必须全部纳入民航局管理。在融合空域运行的大于116公斤的无人机则必须全部纳入民航局管理。 (2)2017年5月16日,国家民航局发布《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》,要求最大起飞重量为250克以上的民用无人机拥有者须进行实名登记。 (3)2017年5月17日,国家民航局针对多起无人机干扰航班正常运行的事件,发布了《关于公布民用机场障碍物限制面保护范围的公告》。该公告整理并公布了大陆地区多个机场的限制面保护范围,规定“各类飞行活动应当遵守国家相关法律法规和民航规章,未经特殊批准不得进入限制面保护范围”。 (4)各地区也陆续开始发布通告,设立禁飞区域,限制危害公共安全的无人机操控行为。如:《关于将昆明机场净空保护区域确定为无人驾驶航空器禁飞区域的通告》,《江西省公安厅关于加强民用无人驾驶航空器飞行管理的通告》等 2.现状、存在问题和差距

基于5G的无人机技术和应用研究

基于5G的无人机技术和应用研究 发表时间:2019-12-12T16:45:58.640Z 来源:《基层建设》2019年第25期作者:杨华中 [导读] 摘要:目前,我国无人机技术水平不断提高,其应用范围也不断扩大,逐渐涉及航测、应急管理、船航等多个领域。 中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽省合肥市 230000 摘要:目前,我国无人机技术水平不断提高,其应用范围也不断扩大,逐渐涉及航测、应急管理、船航等多个领域。鉴于当前5G技术下无人机技术的广泛应用,文章结合实际情况对当前无人机技术展开分析和研究,希望能够为无人机技术的应用和发展提供一些支持。 关键词:无人机;技术应用;5G技术;无人机通讯 1无人机系统 概述 多旋翼无人机因结构简单、操作方便、维修成本不高,具有空中悬停、自动巡航、定点自动降落等诸多功能,可以作为相关管理部门监管航直通航工作的空中平台。无人机系统配置有图像采集和传输系统,可实现空中存储和实时回传两种模式,可以通过5G网络完成遥感控制和数据回传,作为无线监控设备,可融合到相关部门的视频监控系统中,作为视频监控的一环与其他监控设备配合使用,方便搭载,可配合移动指挥、视频监控的效果,实现多方共同执行任务,可广泛应用于巡逻、地段监测、实施通讯数据采集等。无人机通过数字微波技术将视频实时传输到地面站。当地面站被放置到监控中心时,可以通过HDMI和CVBS视频输出接口将视频传输到显示器上进行显示。为了确保录像的安全性,无人机采集的信息除了通过5G网络回传至云服务器外,无人机的云台相机也可以内置SD卡,在某些环境下,当无线网络出现中断时也可以确保无人机所拍视频的完整性。 2基于5G关键技术与能力的网联无人机 无人机从军用开始扩展到民用,无人机的用途非常广泛,成本相对较低,使用方便,而且不存在人员伤亡的风险。目前5G作为新一代移动通信技术,以全新的网络架构,提供10Gbit/s以上的带宽、毫秒级时延、超高密度连接,实现网络性能新的跃升,将加速无人机网联化进程。一方面,5G提供高可靠、低时延、广覆盖的数据链系统,可助力形成民用无人机可识别、可监控、可追溯的技术管控体系,实现无人机一机一码的实名认证,实时联网接入无人机云系统,实现无人机飞行动态的实时监控,有助于解决当前面临的监管、安全、控制等关键性难题。另一方面,5G网络的大带宽、低时延、高可靠等特点能够有效满足行业无人机对高清图传、精准定位、远程实时控制等需求,加速无人机在各行业领域的普及和应用。5G网联无人机的无人机终端和地面控制终端均通过5G网络进行数据传输和控制指令传输,并通过业务服务器加载各类场景的应用。其中5G网络提供了从无线网到核心网的整体网络解决方案,以各种复杂应用场景的网络实现。5G网络将提供增强移动宽带(eMBB,enhancedMobileBroadband)、高可靠低时延(uRLLC,ultraReliableLowLatencyCommunications)能力,全面提升速率、时延、覆盖等网络性能指标。此外,通过引入大规模天线(mMIMO)、网络切片、移动边缘计算(MEC)等多项关键技术,将为无人机的覆盖和移动性增强、端到端业务质量保障、高效识别和管控等需求提供新的技术保障,从而全面保障智能化的网联无人机应用。 35G的无人机技术应用分析 3.1保障无人机无线通信 无人机一般通过遥控系统进行控制,民用无人机与遥控器之间的数据传输,通常采用低功耗蓝牙或WiFi技术,受发射功率限制,只能在不超过500米的视距范围进行数据传输,且传输图像最大分辨率不能超过1080p,极大限制了无人机在行业领域的广泛应用。IMT-2020(5G)推进组发布的《5G无人机应用白皮书》指出,4G能够满足现有的部分低速率、对时延不敏感的无人机应用需求,5G提供的大带宽、高可靠、低时延通信,能够很好地满足无人机行业应用需求。5G网络+边缘计算确保无人机行业应用传输需求。在普通的5G网络架构中,核心网部署位置高,传输需要经过多次路由,时延长,不能满足无人机超低时延的业务需求。一些区域性业务,全部放在云端处理并非完全有效,尤其是视频类业务,既导致传输带宽的浪费,又增加了传输时延。因此,传输时延和连接数量需求决定了5G业务的处理核心,不可能全放在核心网后端的云处理平台。边缘计算(MEC)使得运营商和第三方业务可以部署在靠近用户附着接入点的位置,通过降低时延和负载来实现高效的业务分发。边缘计算服务器部署在网络边缘,把无线网络和互联网有效融合在一起,同时在无线网络侧增加计算、存储、处理等功能,构建边缘云,提供信息技术服务环境和云计算能力,将业务本地化,让区域性业务不必浪费资源在云端进行处理。由于应用服务和内容部署在网络边缘,这样便可以减少数据传输中的转发次数和处理时间,降低端到端时延,满足低时延要求。结合5G网络和边缘计算,构建适合无人机无线传输和数据处理的网络架构,将确保无人机行业应用的高可靠和低时延性。 3.2基于5G的无人机大带宽视频传输 在许多类型的无人机应用中(如巡检、监控、测绘等),需要无人机配备分辨率达到4K甚至8K的高靖摄像头,或者360度全景VR摄像头,从空中拍摄高清视频或者全景视频。另一方面,这些应用还需要将这些视频数据实时发送到服务器端,以便实时地对这些视频数据进行处理。这类应用需求,需要通信网络能够为终端提供100M以上的实时传输能力。在5G中,通过引入大带宽载波、大规模天线阵列、高阶调制等技术,可以极大地提升频谱效率、降低信号干扰,从而提升单个用户的空口数据传输宽带。此外,以用户为中心的无边界网络架构,可以在核心网侧提供更高的数据传输速率。 3.3mMIMO技术 mMIMO作为5G关键技术,通过在基站侧采用大量天线来提升数据速率和链路可靠性。mMIMO的典型应用场景一般是热点地区、高楼或者需要深度覆盖的区域,对于无人机通信而言,通过mMIMO垂直面和水平面的波束赋形,信号可以在水平和垂直方向进行动态调整,形成精准的窄波束进行发送和接收,因此能量能够更加准确地集中指向无人机。对于下行链路,精准的窄波束一方面提高了无人机的覆盖,另一方面也减少了小区内或者小区间的干扰。对于上行链路,既可以是基站侧形成接收波束,也可以是用户侧形成发送波束,从而既可以实现无人机上行大容量高清视频的传输,也可以减少无人机对地面终端的干扰。 3.4MEC部署优化无人机响应时延 MEC(Multi-accessEdgeComputing,多接入边缘计算)是ETSI标准组织提出的概念,是一种在相比中心DC(DataCenter)更靠近终端用户的边缘位置提供用户所需服务和云端计算功能的网络架构,将应用、内容和MBB核心网部分业务处理和资源调度的功能一同部署到靠近终端用户的网络边缘,通过业务靠近用户处理,以及应用、内容与网络的协同,来提供可靠、极致的业务体验。通过部署MEC,数据流将不经过互联网直接在MEC网络下传输,去除了中间的边界网关、防火墙、互联网等节点,这有效提升无人机高清视频传输的时延,降低

无人机及其反制技术在爆破现场安全监管中的应用

Mine Engineering 矿山工程, 2020, 8(3), 355-360 Published Online July 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/0b958313.html,/journal/me https://https://www.360docs.net/doc/0b958313.html,/10.12677/me.2020.83045 The Application of UAV and Countering Technology on Safety Supervision of the Explosion Site Gaowen Cai1, Xuming Wang1, Hao Shan1, Fei Li2, Yun Gu2, Yuanzheng Sun3 1Suzhou Public Security Bureau, Suzhou Jiangsu 2Nuclear Industry Nanjing Construction Group Co., Ltd., Nanjing Jiangsu 3Shanghai Second Military Representative Office, Nanjing Military Representative Office of the Ministry of Army Equipment, Shanghai Received: Jun. 24th, 2020; accepted: Jul. 9th, 2020; published: Jul. 16th, 2020 Abstract In recent years, UVA has the characteristics of fast field of high-altitude field of vision, wide moni-toring range, wide and flexible perspective, widely used in civilian areas. By using electronic im-aging, face recognition, automatic tracking, data link transmission and other technologies, the ef-ficiency of blasting construction and blasting warning safety management has been improved to avoid the occurrence of safety accidents. The new idea is extended for the application of UAV on blasting construction. In order to deal with the unpredictable risks brought by various “black fly-ing” events, the application of UAV detection and counter measure technology are used success-fully on sensitive and high-risk areas. It promotes the innovation and progress of safety supervi-sion concept and method. Keywords UAV, Detection Technology, Countering Technology, Explosion Site, Safety Supervision 无人机及其反制技术在爆破现场安全监管中的应用 蔡高文1,王旭鸣1,单浩1,李飞2,顾云2,孙远征3 1苏州市公安局,江苏苏州 2核工业南京建设集团有限公司,江苏南京 3陆装南京军代局驻上海地区第二军代室,上海

无人机定位追踪与反制系统V1.2 (1)

无人机追踪定位与反制系统西安汉科通信科技有限责任公司

1概述 近年来,无人机迎来爆炸式发展,消费级无人机在给人们日常生活带来方便和乐趣之时,不规范的无人机飞行造成的威胁也与日俱增——据统计,自2015年8月至2016年9月,仅在美国就发生了726起无人机事故。在中国,无人机坠落伤人、逼停航班和列车的事情也屡屡发生,2017年4月,短短17天之内,双流机场附近就出现了至少9起无人机在机场禁飞区“黑飞”事件,导致100多趟航班受影响。 自无人机诞生之日起,识别和拦截无人机的反无人机系统就一直在研发与尝试中。反无人机,首先要识别和探测无人机。“飞行高度低、飞行速度慢、飞机体积小、重量轻”,这是一般军用和民用无人机共同具备的特点,这种“低慢小”的特点给无人机的探测带来一定的难度。 2无人机探测技术 目前常用的无人机探测技术包括雷达、光电探测、音频探测、无线电信号探测等。 2.1雷达探测技术 通过雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。 由于无人机体积小,材质多为塑料,本身透波性好,雷达波反射少,RCS (雷达散射截面积)天生低,大约为0.01平米量级,比起先进隐身飞机来也毫不逊色;速度慢,多普勒效应不太明显,容易被雷达当成地杂波忽略;飞行高度低,受地面和树木房屋等强杂波影响大,微弱信号容易被强杂波淹没。 2.2光电探测 光电探测是利用可见光摄像机和红外热像仪传感器组合,对需要进行监控的区域进行全天时视频探测与监视。采用红外热像点目标跟踪、目标图像识别算法技术、伺服驱动光电转台技术等技术对低空、低速飞行的小型无人机进行探测、分类和跟踪。缺点首先是摄像头只能对准一个方位,如果单位面积很大,则需要安装多套系统,同时,视线盲区无法避免;其次,黑夜和浓雾情况下,摄像头基

无人机数据传输系统-手册

1.概论: 无人机,即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员,只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等,通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言,重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好,特别宜于执行危险性大的任务,因此被广泛应用。 二、无人机的特点及技术要求 无人机没有飞行员,其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此,无人机具有以下特点: (1)结构简单。没有常规驾驶舱,无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻,体积变小,有利于提高飞行性能和降低研制难度。 (2)安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性,保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。 (3)性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用,从而突破了有人在机的危险,保证了飞行的安全性。 (4)一机多用,稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。

(5)采用成熟的发动机和主要机载设备,以减少研制风险与经费投入,加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。 (6)研制综合训练系统。技术要求有: (1)信息技术包括信息的收集和融合,信息的评估和表达,防御性的信息战、自动目标确定和识别等; (2)设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等; (3)性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。 三、无人机系统按照功能划分,主要包括四部分: (1)飞行器系统 包括空中和地面两大部分。空中部分包括:无人机、机载电子设备和辅助设备等,主要完成飞行任务。地面部分包括:飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统,主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务,空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。 (2)数据链系统 包括:遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行,并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。 (3)任务设备系统 包括:为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。

农用植保无人机技术白皮书

中国无人机应用技术创新中心 农用植保无人机技术白皮书 (2015修订) 中国无人机应用技术创新中心 2015年5月

前言 中国作为农业大国,18亿亩基本农田,每年需要大量的农业植保作业,我国每年农药中毒人数有10万之众,致死率约20%。农药残留和污染造成的病死人数至今尚无官方统计,想必更是一个惊人数字。植保无人机服务农业在日本、美国等发达国家得到了快速发展,在中国无人机的需求越来越明显。 《全国农业可持续发展规划》中明确的“一控二减三基本”方针,即严格控制农业用水总量,减少化肥、农药施用量,地膜、秸秆、畜禽粪便基本资源化利用。力争到2020年,实现农作物化肥、农药使用量零增长。 在“一控二减”方面,无人机将发挥巨大作用。采用无人机作业,可直接节约用水量90%,减少农药30%-50%。 农机化生产中的植保缺位不仅与当前农业生产的规模化发展趋势不相适应。利用无人机开展施药技术的研究仍处于初级阶段。 ?美国:农用航空作业占耕地面积近50% ?日本:农用航空作业占总耕地面积的54% ?世界:农业航空平均水平为17% ?中国:农用航空作业占总耕地面积不足2% 综上所述,农用无人机有很大的发展空间,也需要更加规范的技术指导文件与之相适应。

1.无人机分类 随着社会的进步,经济发展,无人机的使用越来越多了,应用也非常广,涉及多个领域。无人机的应用已渗透到了社会中的各行各业。 按飞行平台分类: 无人机按主要分为:固定翼无人机,单旋翼无人机、多旋翼无人机等。 按结构分类: 1)微型飞行器 ------空机重量小于7千克的无人机 2)轻型无人机------空机重量大于7千克,但小于等于116千克的无人机, 且全马力平飞中,矫正空速小于100千米/小时(55海里/小时),升限

盾牌式低空无人机拦截设备

盾牌式低空无人机拦截设备 DZ01- PRO低空无人机拦截设备通过结合国内外先进技术结合,精心研制成专门针对国内外无人机管控产品。产品是绿色环保型反制仪;制定在现场低空飞行无人机遥控信号进行反制,对周围的信号如:手机通讯、运营商基站、汽车遥控、警用雷达等使用没有任何影响。反制采用3~4路信号输出(遥控2.4G/5.8G定位GPS)进行信号截断无人机失控状态;本产品经过多次实际距离测试1000-2500米秒速反制,实现远距离切断无人机与遥控飞手之间通讯和导航,有效对无人机进行驱离或迫降。 DZ01- PRO低空无人机拦截设备工作原理

DZ01- PRO系列盾牌式低空无人机拦截设备为步枪形状,操作简单、可以快速部署、单人即可操作,设备内置大容量蓄电池。作用距离可达到1-2.5公里。 DZ01- PRO系列盾牌式低空无人机拦截设备主要作用于2.4千兆赫和5.8千兆赫干扰频带,以及GNSS全球卫星定位系统干扰,对无人机飞控系统、GNSS系统及数据传输系统实施干扰反制,阻断无人机与操控者之间的联络,迫使无人机平稳降落至地面或自动返航,DZ01- PRO能够有效管控市面上所有的低空多旋翼无人机,设备一旦开启,便可使无人机的遥控失灵,拍摄的图像和视频无法回传,GNSS导航系统失去信号,彻底切断无人机与遥控器甚至地面端的联系,从而保证一些重要信息不被泄漏、避免重要设施发生无人机入侵事故。 打击模式开关(对应的打击 模式开启,则蓝色显示灯亮)手握柄

启动装置 三、产品技术特点 1.采用进口芯片噪声发生应用超高速扫频技术产生多种带宽信号 2.超宽带高增益一体化天线、电池内置设计,简轻方便携带和操作 3.采用铝制外壳,智能温控散热,表面采用国际技术二次氧化耐磨 4.有效反制距离1000-2500米,取决于遥控与无人机20米以上距离 5.繁殖方式常规信号、调频、扩频管控等全频覆盖极速风险秒控 6.机体可视部位有电源开关含电源指示灯,单手直接操控 7.控制开关独立设计,针对无人机控制阻视、驱离和迫降

无人机结构及系统

第1章 无人机结构与系统 一一无人机结构与系统分为结构和系统两个方面,其中无人机结构主要是指无人机的硬件结构,无人机系统主要是指无人机动力系统二控制站二飞行控制系统二通信导航系统二任务载荷系统和发射回收系统等三 1.1 无人机概述 一一18世纪后期,热气球在欧洲升空,迈出了人类翱翔天空的第一步三20世纪初期,美国莱特兄弟的 飞行者 号飞机试飞成功,开创了现代航空的新篇章三20世纪40年代初期第二次世界大战时,德国成功发射大型液体火箭V-2,把航天理论变成现实三1961年,苏联航天员加加林乘坐 东方1号 宇宙飞船在最大高度为301k m的轨道上绕地球一周,揭开了人类载人航天器进入太空的新篇章三 无人机的起源可以追溯到第一次世界大战,1914年英国的两位将军提出了研制一种使用无线电操纵的小型无人驾驶飞机用来空投炸弹的建议,得到认可并开始研制三1915年10月,德国西门子公司成功研制了采用伺服控制装置和指令制导的滑翔炸弹三1916年9月12日,第一架无线电操纵的无人驾驶飞机在美国试飞三1917 1918年,英国与德国先后研制成功无人遥控飞机三这些被公认为是遥控无人机的先驱三 随后,无人机被逐步应用于靶机二侦察二情报收集二跟踪二通信和诱饵等军事任务中,新时代的军用无人机很大程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式三与军用无人机的百年历史相比,民用无人机技术要求低二更注重经济性三军用无人机技术的民用化降低了民用无人机市场进入门槛和研发成本,使得民用无人机得以快速发展三 目前,民用无人机已广泛应用于航拍二航测二农林植保二巡线巡检二防灾减灾二地质勘测二灾害监测和气象探测等领域三 未来,无人机将在智能化二微型化二长航时二超高速二隐身性等方向上发展,无人机的市场空间和应用前景非常广阔三 中国民用航空局飞行标准司在2016年7月11日颁布的‘民用无人机驾驶员管理规定“(A C-61-F S-2016-20-R1),其对无人机及相关概念作了定义三

无人机遥感数据传输系统的设计和实现

无人机遥感数据传输系统的设计和实现? 秦其明 金 川 陈德智 李 杰 北京大学地球与空间科学学院遥感与GIS研究所 北京 100871 摘要:无人机遥感数据传输系统是无人机航空遥感系统的重要部分之一。针对无人机遥感数据传输系统研制目标与关键问题,本文分别给出了三种机上航空遥感数据传输与压缩方案设计,阐述了数据压缩原理与实现方法,研究了嵌入式遥感数据压缩系统开发的关键技术,并简要地讨论了遥感数据接收与解压缩的问题。目前,研制组已经初步实现无人机遥感数据传输系统,并在飞行实验中实现了航空遥感图像数据的压缩。 关键词:数据传输 数据压缩与解压缩 嵌入式系统 无人机 航空遥感 Abstract: Unmanned aerial vehicles remote sensing data transfer system (UAVRSDTS) is a key component of UAV aerial remote sensing system. Data compression is a significant technique in data real-time transfer. This paper presents three aerial remote sensing data transfer and compression schemes towards developing aim and key problems in UAVRSDTS. In this paper, the authors present principle and implementation in data compression, do research on key techniques in embedded remote sensing data compression system development and briefly explain the techniques in remote sensing data receiving and decompression. Now our group has realized UAVRSDTS and completed aerial remote sensing data compression in flying experiment. 1. 引言 无人机航空遥感系统,是北京大学遥感与GIS研究所、中国科学院遥感所和贵州航空工业集团公司共同合作研发的项目。该系统由搭载有效载荷的无人机平台、获取地表信息的遥感器、控制飞行与遥感信息获取的控制系统、遥感数据传输与压缩解压缩系统和遥感数据地面接收与处理系统等多个部分所组成。其中,无人机遥感数据传输与压缩解压缩系统是无人机航空遥感系统中的关键技术之一。 针对无人机遥感数据传输系统研制中存在的主要问题,本研究组对数据传输与压缩解压缩系统设计与实现中的关键问题进行了研究,现将初步研究进展整理如下。 2. 机上数据传输与压缩方案设计 无人机遥感数据传输与压缩解压缩系统,作为无人机航空遥感系统的一部分,它涉及到中国科学院遥感所主要负责的多模态遥感器,也涉及到北京大学遥感所其它组研制的遥感控制系统,同时还依赖贵州航空工业集团公司飞行器平台提供的数据实时传输链路的支持。实现机上航空遥感数据传输与压缩,可供考虑的方案至少有以下几种: 1) 多模态遥感器系统通过工控机利用两条数据传输链路同时将遥感数据一份存入硬盘,一份传输给到遥感数据压缩模块板,进行数据压缩,压缩后的数据通过通讯接口与贵航 资助项目:北京大学985项目

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