万能紧急救援低空无人机

万能紧急救援低空无人机
万能紧急救援低空无人机

万能紧急救援低空无人机

选题意义:

近年来,中心城区总让人“堵”得慌——交通堵,在上下班时的交叉路口、节假日内的中心地段,交通经常被堵塞;就学堵,学校上下学人流如潮,城区交通每天都要“溃坝”;看病堵,上市人民医院住院部要侯半天电梯等等。这些,我们都可以“等”,但是灾难和救援不能“等”。所以,必须要根据需要设计一款万能紧急救援低空无人机。

现状分析:

通过调查发现,城市交通为事故主要原因,主要存在的问题集中表现为:

1.工作日道路拥堵。道路交通拥堵主要表现为工作日的拥堵,近年来,随着的大发展,尤其是作为旅游重镇,人口与规模逐渐增大,各类企业事业单位较多,因此,每逢工作日上班期间,车水马龙,尤其是主城区更是如此,工作日道路拥堵已成为道路交通的主要表现。

2.主城区道路拥堵。主城区道路拥堵是道路交通管理的又一大难题,追究其原因,主要是由于主城区道路内路网系统薄弱,未能形成合理连接、有效管理的快速路骨架系统、主干道路网络系统;

3.次干道道路拥堵。近年来,在道路交通拥堵现象已经蔓延至次干道路上,在一些次干道路上,道路拥堵现象越来越严重,以市西北地区为例,次干道断头路多,道路弯曲和狭窄,道路通行能力低,加上城市扩展速度的加快,原本属于城郊等偏远地区近年来开发的力度也逐步加强,人口数量的不断递增,人流量、车流量也逐步加大,这些都是造成城市次干道道路拥堵的重要原因之一。

设计模型:

名称:万能紧急救援低空无人机

简称:万能机

特色一:无人机上面可以设计为“太阳能”,这样保证了待机时间。

特色二:无人机下面可以设计为“担架”“救援物资”“灭火装置”等,根据需要自由切换。

特色三:根据地理情况和城市房屋构造,随时改变飞行状态。

特色四:存放时,可以把羽翼收起。这样节省空间。

特色五:通过摄像头,地面工作人员可以清晰的观察,并做出正确的判断。

无人机任务规划的基本概念

主要内容 ?无人机任务规划的基本概念三 ?无人机任务规划方法三 ?无人机任务规划的数字地图技术三 ?无人机地面控制站的基本概念三 ?无人机地面控制站的分类二配置和转移运输三 5.1 无人机任务规划的基本概念 由于无人机是无人驾驶的飞行器,所以在飞行前需要事先规划和设定好它的飞行任务和航线三在飞行过程中,地面操纵人员还要随时了解无人机的飞行状态,根据需要操控无人机调整姿态和航线,及时处理飞行中遇到的特殊情况,以保证飞行安全和飞行任务的完成三这就需要配备能够提供任务规划与指挥控制方面相应功能支持的设备或系统,这就是无人机的任务规划与指挥控制系统三 5.1.1一任务规划的定义和特点一 1.任务规划的定义 一一规划是一个综合性的计划,它包括目标二政策二程序二规则二任务分配二要采取的步骤二要使用的资源以及为完成既定行动方针所需的其他因素三 任务规划(M i s s i o nP l a n n i n g,M P)是对工作实施过程二方法的组织和计划三在军事领域,任务规划已逐渐变为一个专有名词,尤其是现代无人化装备的出现,使得任务规划越来越重要三装备作战规划的结果是装备作战行动的实施依据三对有人化装备而言,规划结果 主要作为任务承担人员决策的参考;但对无人化装备而言,规划即控制,是装备运行过程中

137 一 唯一的执行依据,因此,任务规划的输出信息必须满足准确性二完整性和一致性的要求三 2.任务规划的特点 任务规划具有以下几个特点: (1)制作任务规划时需要具有整体性二全局性的思考和考量三 (2)制作任务规划须以准确的数据为基础,运用科学方法进行从整体到细节的设计三 (3)任务规划须在实际行动实施之前进行,其结果要作为实际行动的具体指导三5.1.2一 任务规划系统的定义和功能一 1.任务规划系统的定义一一任务规划系统( M i s s i o nP l a n n i n g S y s t e m ,M P S )是指利用先进的计算机技术采集二存储各种情报信息,进行大规模分析计算,从而辅助制定任务计划的信息系统三任务规划系统的出现和广泛使用是现代意义的任务规划区别于过去所说的作战计划二作战筹划的根本标志三 2.任务规划系统的功能 作为整个信息化作战系统的一个重要节点,任务规划系统不是一个孤立的封闭系统,它一端与作战指挥系统的任务对接,另一端与作战装备直接交联,如图 5-1所示,主要包括信 息采集与处理模块二规划作业模块二任务预演评估模块和任务输出模块 三图5-1一任务规划系统基本组成结构 (1)信息采集与处理模块三任务规划系统需要采集的信息主要包括上级下达的任务信息二指挥控制信息二情报信息(如目标信息二敌作战意图等)和战场环境信息(敌情二我情二地形二气象二电磁)等三对采集的信息要进行加工处理,包括地形和气象信息显示,禁飞区二威胁区及战场态势标绘等三 (2)规划作业模块三该模块用于制定装备作战过程的时间二空间和行为准则,通常包括航线规划和机载设备使用规划,以及与其他作战实体的协同和交互规划等三根据任务规划系统所具有的自主化能力大小,通常还包括冲突检测二安全评估二自动的威胁规避和航线生成等分析计算模块,用于辅助人工决策操作三 (3)任务预演评估模块三规划效果预演主要包括飞行仿真二载荷作战效果仿真等,评估包括装备本身的效能评估和任务规划的作战行动效能评估两个方面三预演评估的主要作用是对装备作战的效果进行预估和判断,并反馈以指导决策,形成优化规划方案,同时便于指挥员和操作员熟悉作战过程,了解和把握作战关键环节三 (4)任务输出模块三任务输出是将规划结果以数据的形式输出给作战装备和其他作战节点三输出的任务规划信息应该是完备二一致和可理解的,能够被其他信息系统正确读取和

最高效的四旋翼无人机数据采集建模

最高效的四旋翼无人机 数据采集建模 CKBOOD was revised in the early morning of December 17, 2020.

最高效的四旋翼无人机数据采集建模 一、简介 近年来,微小型四翼无人机已经成为了无人飞行器研究领域的一个热点。它结构简单、机动性强、便于维护,能够在空中悬停、垂直起飞和降落。在军用和民用方面具有较大的潜在应用价值,国内外许多研究单位纷纷致力于四旋翼无人机飞行控制的架构设计与飞行控制研究,以实现四旋翼无人机的自主飞行。机载传感器系统是四旋翼无人机飞行控制系统的重要组成部分,它为机载控制系统提供可靠的飞行状态信息,是实现四旋翼无人机自主飞行的重要设备。 现在无人机应用最广的是倾斜摄影技术优势或者说最吸引用户的,就是利用倾斜摄影技术可以全自动、高效率、高精度、高精细的构建地表全要素三维模型。 二、四旋翼无人机特点 1、机动性能灵活,低空性能出色。能在城市、森林等复杂环境下完成各种任务。可完成空中悬停监视侦查。实现对动力要地低,能在狭小空间穿行,能垂直起降,对起降环境要求低。 2、对动力要求较小,产生的噪音低,隐蔽性能高,安全性能出色。四旋翼无人机采用四个马达提供动力,可使飞行更加稳定和精确。 3、结构简单,运行、控制原理相对容易掌握。 4、成本较低,零件容易更换,维护方便。

三、飞行软件 目前无人机种类繁多,针对无人机开发的飞控软件也有很多,目前比较好用的是DJI GS Pro、DJI GO4、Litchi Vue、Pix4d等。 四、数据采集,使用DJI GS pro 1、打开DJI GS pro软件,点击新建任务 2、点击测绘航拍区域模式 3、点击地图选点(飞行定点比较耗飞机电量,无特殊情况建议不使用) 4、点击屏幕就会出现一个航测区域,手动拖拽四个定点可以改变航测的面积和形状,同时也可以手动增加拐点,让航测面积更加的灵活多样。并且在右边的菜单栏里选择好对应的云台相机;设置好任务的高度,任务的高度和拍摄的清晰度,成图的分辨率有很大的关系;大面积的时候尽量选择等时间拍照,因为能上传的航点是有限的。 5、点击进入右侧菜单的高级选项之中,重新设置一下航测的重叠了,一般航向和旁向重叠率是700%和70%(最好不要低于70%);设置好云台俯仰角,正射影像图一般为-90°,拍摄3D立体时一般为-45°;设置好返航高度,确保返航时不会碰撞到障碍物。 6、点击右上角飞机左边更多选项,点击高级设置(地图优化限中国大陆地区使用打开);这点也是最关键的一点,这时候一定要点开中国大陆这个选项,不然飞行器的位置是偏移的。会导致航测任务区域整体偏移,有一部分任务没有拍摄到。

四旋翼无人机毕业设计

渤海大学本科毕业论文(设计)四旋翼无人机设计与制作 The Manufacture and Design of Quad Rotor Unmanned Aerial Vehicle 学院(系): 专业: 学号: 学生姓名: 入学年度: 指导教师: 完成日期:

摘要 四旋翼无人机飞行器因为它的结构简单,而且控制起来也很方便,因此它成为了近几年来发展起来的热门产业。在这里本文详细的介绍了四旋翼飞行器的设计和制作的过程,其中包括了四旋翼无人机飞行器的飞行原理,硬件的介绍和选型,姿态参考算法的推导和实现,系统软件的具体实现。该四旋翼飞行器控制系统以STM32f103zet 单片机为核心,根据各个传感器的特点,采用不同的校正方法对各个传感器数据进行校正以及低通数字滤波处理,之后设计了互补滤波器对姿态进行最优估计,实现精确的姿态测量。最后结合GPS控制与姿态控制叠加进行PID控制四旋翼飞行器的四个电机,来达到实现各种飞行动作的目的。在制作四旋翼飞行器的过程中,进行了大量的调试并且与现有优秀算法做对比验证,最终设计出能够稳定飞行的四旋翼无人机飞行器。 关键词:姿态传感器;四元数姿态解算;STM32微型处理器;数据融合;PID

The Manufacture and Design of Quad Rotor Unmanned Aerial Vehicle Abstract Quad-rotor unmanned aerial vehicle aircraft have a simple structure, and it is very easy to control, so it has become popular in recent years. Here article describes in detail the design and the process of making the four-rotor aircraft, including Quad-rotor UAV aircraft flight principle, hardware introduction and selection, implementation and realization of derivation attitude reference algorithm, the system software . The Quad-rotor aircraft control system STM32f103zet microcontroller core, and the advantages and disadvantages based on the accelerometer sensor, a gyro sensor and electronic compass sensors using different correction methods for correcting various sensor data and low-pass digital filter processing, after design complementary filter to estimate the optimal posture, precise attitude measurement. Finally, GPS control and attitude control PID control is superimposed four-rotor aircraft four motors to achieve a variety of flight maneuvers to achieve the purpose. Four-rotor aircraft in the production process, a lot of debugging and do comparison with the existing excellent algorithm validation, the final design to stabilize the Quad-rotor UAV flying aircraft. Key Words:MEMS Sensor; Quaternion; STM32 Processor; Data Fusion; PID

一种基于蚁群算法的无人机协同任务规划优化算法

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ea2872895.html, 一种基于蚁群算法的无人机协同任务规划优化算法 作者:黄伟民王亚刚 来源:《软件导刊》2017年第07期 摘要:随着无人机在军事领域的广泛应用,越来越多的无人机将应用在未来战场,因此 无人机协同规划变得越来越重要。建立了多无人机协同任务分配模型,并研究了模型求解的有效算法。在蚁群算法的基础上提出针对密度较大目标区域的多无人机协同任务规划的优化方法,优化蚁群算法的搜索条件,降低了蚁群算法的时间和空间复杂度。 关键词:无人机;协同规划;蚁群算法;目标群密度 DOIDOI:10.11907/rjdk.171261 中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2017)007-0131-03 0 引言 多基地多无人机协同侦查模型可以描述为:利用多种不同性能的无人机对多个空间分散的目标进行侦查,这些无人飞机分散在多个地理位置不同的基地上,需要快速制定无人侦查飞机的侦查任务计划以满足侦查要求和实际约束条件。在无人机迅速发展的同时,雷达技术也快速发展,因此一旦有侦察无人机进入防御方某一目标群配属雷达探测范围,防御方目标群的配属雷达均开机对空警戒和搜索目标,并会采取相应对策,包括发射导弹对无人机进行摧毁等,因此侦察无人机滞留防御方雷达探测范围内时间越长,被其摧毁的可能性就越大[1-2]。本文以侦察、监视任务为中心,以协同探测多基地目标为背景,在蚁群算法规划路线的基础上进一步优化线路,以此尽可能缩短无人机任务飞行时间和被雷达探测到的时间。 2 无人机侦察目标群聚类 为了最大程度上利用各无人机基地资源,首先要对目标群进行聚类。常用的聚类方法有 K-means聚类算法、层次聚类算法、SOM聚类算法和FCM聚类算法[3]。本文采用层次分析法对目标群进行聚类,通过聚类,可以规划出各无人机基地派出的无人机的探测目标群,在无 人机数量和飞行参数限制条件下,这样做能最大限度地提高效率。 层次分析法的算法流程如图1所示。 3 基于改进蚁群算法的目标群路线规划

四旋翼飞行器建模与仿真Matlab

四轴飞行器的建模与仿真 摘要 四旋翼飞行器是一种能够垂直起降的多旋翼飞行器,它非常适合近地侦察、监视的任务,具有广泛的军事和民事应用前景。本文根据对四旋翼飞行器的机架结构和动力学特性做详尽的分析和研究,在此基础上建立四旋翼飞行器的动力学模型。四旋翼飞行器有各种的运行状态,比如:爬升、下降、悬停、滚转运动、俯仰运动、偏航运动等。本文采用动力学模型来描述四旋翼飞行器的飞行姿态。在上述研究和分析的基础上,进行飞行器的建模。动力学建模是通过对飞行器的飞行原理和各种运动状态下的受力关系以及参考牛顿-欧拉模型建立的仿真模型,模型建立后在Matlab/simulink软件中进行仿真。 关键字:四旋翼飞行器,动力学模型,Matlab/simulink Modeling and Simulating for a quad-rotor aircraft ABSTRACT The quad-rotor is a VTOL multi-rotor aircraft. It is very fit for the kind of reconnaissance mission and monitoring task of near-Earth, so it can be used in a wide range of military and civilian applications. In the dissertation, the detailed analysis and research on the rack structure and dynamic characteristics of the laboratory four-rotor aircraft is showed in the dissertation. The dynamic model of the four-rotor aircraft areestablished. It also studies on the force in the four-rotor aircraft flight principles and course of the campaign to make the research and analysis. The four-rotor aircraft has many operating status, such as climbing, downing, hovering and rolling movement, pitching movement and yawing movement. The dynamic model is used to describe the four-rotor aircraft in flight in the dissertation. On the basis of the above analysis, modeling of the aircraft can be made. Dynamics modeling is to build models under the principles of flight of the aircraft and a variety of state of motion, and Newton - Euler model with reference

无人机导航定位技术简介与分析

无人机导航定位技术简介与分析 无人机导航定位工作主要由组合定位定向导航系统完成,组合导航系统实时闭环输出位置和姿态信息,为飞机提供精确的方向基准和位置坐标,同时实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测。组合导航系统由激光陀螺捷联惯性导航、卫星定位系统接收机、组合导航计算机、里程计、高度表和基站雷达系统等组成。结合了SAR 图像导航的定位精度、自主性和星敏感器的星光导航系统的姿态测定精度,从而保证了无人飞机的自主飞行。 无人机导航是按照要求的精度,沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务,除了起始点和目标的位置之外,还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点,因此,在无人机导航中,要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航定位技术至关重要。 一、单一导航技术 1 惯性导航 惯性导航是以牛顿力学定律为基础,依靠安装在载体(飞机、舰船、火箭等)内部的加速度计测量载体在三个轴向运动加速度,经积分运算得出载体的瞬时速度和位置,以及测量载体姿态的一种导航方式。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪。三自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;三个加速度计用来测量飞行器的三个平移运动的加速度。 计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。惯性导航完全依靠机载设备自主完成导航任务,工作时不依赖外界信息,也不向外界辐射能量,不易受到干扰,不受气象条件限制,是一种自主式的导航系统,具有完全自主、抗干扰、隐蔽性好、全天候工作、输出导航信息多、数据更新率高等优点。实际的惯性导航可以完成空间的三维导航或地面上的二维导航。 2 定位卫星导航 定位卫星导航是通过不断对目标物体进行定位从而实现导航功能的。目前,全球范围内有影响的卫星定位系统有美国的GPS,欧洲的伽利略,俄罗斯的格拉纳斯。这里主要介绍现阶段应用较为广泛的GPS全球定位系统导航。

复杂环境下多目标多无人机协同任务规划

复杂环境下多目标多无人机协同任务规划 摘要:在当今更加复杂的战争环境中,无人机通常以协调的舰队执行特殊任务。因此,本文构建了无人机联合任务计划系统的模型,并对无人机联合任务计划控 制系统,多目标任务分配架构,无人机目标融合体系结构和弹道计划模型进行了 设计研究。通过结合层次聚类算法和数值模拟实验,我们旨在确认设计的有效性,进一步提高无人机在复杂和动态环境中的飞行适应性,并为在最短时间内开发合 理的无人机协作任务分配提供合理的计划,理论上的帮助。 关键字:复杂环境,无人机,协作任务,模型规划 简介:随着近几年无人机技术的飞速发展,基于无人机联合任务计划的实现 多个战略目标的合作已成为许多领域特别是军事领域的重要发展成就之一。其中,所谓的多无人机协作系统,是指由多个无人机组成一个整体来实现一个综合战略 目标的任务机制,可以利用多个无人机的信息共享功能来实现无人机的任务效率。发挥最大作用。在这方面,有必要考虑到多目标状态的不确定性和目标的多样性,合理地控制无人机的资源分配,并依靠无人机轨迹规划模型来确保无人机到目标 的全范围。通过覆盖并减少无人机定位错误,您可以灵活地应对定位目标的意外 情况。 1多无人机协作任务计划和控制体系结构 如果是一架无人驾驶飞机,它会构建一个层次结构和一个包容性架构。分层 结构是指人类思维行为的模型,并建立了依赖于老板的“感知-思考-执行”的组 织系统。它使用实时通信来确保系统的执行能力,因此其实用性相对较差。相反,包容性体系结构采用“感知执行”单元的独立操作模式,尽管不需要依靠组织的通 信来执行任务,但是缺乏全局控制使创建局部最佳情况变得容易。在这方面,基 于多个系统的优缺点构造了如图1所示的分层和分层的分布式工作计划控制系统 结构。 图一:分层递阶分布式任务规划控制体系结构 基于此,我们基于任务结构构建任务执行模型框架。其中,无人机根据指定 的信息在任务区域内找到目标,然后准确确定任务目标的位置并进行系统分析, 以确保对目标状态信息的连续监视。因此,传感器通常用于跟踪目标,并且由于 传感器本身的观察范围有限,因此有必要基于多架无人机的协同目标跟踪来实现 对目标信息的实时监控,以形成多UAV协作,如图2所示,跟踪多目标系统架构。 图二:多无人机协同跟踪多目标系统架构 2多无人机多目标分配控制体系结构 由于在无人机执行任务时任务目标分散,因此必须对无人机进行合理地分组 和分配以满足多个目标的跟踪要求。其中,特定无人机的数量和目标的分散特性 无法预先预测,任务目标可能会意外发生,因此必须考虑疏散区域的情况来选择 分配算法。在这方面,我们使用分层聚类算法来分析问题,但是由于分层聚类算 法不适用于地面静止或速度较慢的目标,因此我们需要在目标初始化状态下完成 所有对象的聚类。类,并通过层次聚类算法的变换来完成多个对象的合理分组。 基于此,仿真实验是基于多目标分层聚类算法的,该算法基于对五个无人机 系统进行跟踪六个目标(包括目标分离,目标组合和进入被遮挡区域的目标)的 数值模拟的结果。已经完成了。分层聚类算法具有一定的适用性,可以平滑解决

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

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/ea2872895.html,/journal/me https://https://www.360docs.net/doc/ea2872895.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

反无人机系统技术盘点及应用举例

反无人机系统技术盘点及应用举例 无人机的普及让很多行业受益,但同时也带来了不小的麻烦。自去年以来,无人机不仅数次在机场附近干扰飞机,更曾在高度戒备地区如白宫和日本首相官邸附近出现,甚至一度影响到加利福尼亚的火灾救援工作。 无人机带来的种种困扰导致反无人机系统日益兴起。各国科研人员根据不同的技术原理研发了复杂多样的反无人机系统,比如电磁技术、激光技术和声波技术等。下面宇辰网就为大家介绍几种已经投入使用或者正在研发中的反无人机系统。 听觉技术 位于华盛顿的无人机防护公司(DroneShield)利用听觉技术研发了一种防护罩。该防护罩内置Raspberry Pi、信号处理器、分析软件、无人机声音特性的数据库,可以通过监听周围环境和声音对比侦察到137m远的无人机。一旦无人机接近禁飞区,防护罩就会通过邮件或者短信向监控人员发出警报。 今年的波士顿马拉松就使用了该防护罩。事实证明,即使在这样的嘈杂环境中,防护罩依然可以发挥作用。

恶意后门程序 然而并不是所有的反无人机系统都会像防护罩那么有礼貌,印度安全工程师Rahul Sasi就发明了AR drone ARM Linux系统的后门程序——Maldrone。在测试中,Maldrone就成功地控制了Parrot公司生产的四轴无人机AR Drone。 据宇辰网了解,无人机受到Maldrone感染后,会发起反向的TCP连接。连接一旦建立,Maldrone即可直接与无人机上的传感器或驱动交互,最终会关闭无人机的自动驾驶系统,致使其坠落。

电磁技术 俄罗斯卫星网报道称,俄罗斯国有防务公司研发的超高频微波炮,能够摧毁10公里远的无人机,且能360度发射。 据了解,这种巨型微波炮配有高功率相对论性发生器、镜像天线、监控系统,以及安装在BUK地对空导弹系统底盘的传输系统。它在有利的地理位置中能够360度维护周边安全。 这种反无人机微波炮可以摧毁无人机的无线电电子设备,令其无法定位,也能破坏无人机精密制导系统,甚至还可以干扰低空飞行器的电子设备,甚至攻击地面交通工具。

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

常见的反无人机技术大盘点

常见的反无人机技术大盘点 里约奥运会开幕式举行时,至少有三架无人飞机在马拉卡纳球场上空盘旋,这让人再度看到了里约安保的漏洞,值得一提的是,大约在同一时间,参加奥运开幕式的法国总统奥朗德,在安保人员的保护下提前离开了马拉卡纳球场,不过目前外界并不知道具体是什么原因。 要想应对无人机,有哪些最新的技术不得不提呢? 国产电磁干扰射线枪 一款创意新颖的国产电磁干扰射线枪,能够轻松化解小型无人机带来的潜在威胁。 这款反无人机枪采用电磁波定向干扰的原理,使用时,只需瞄准无人机,扣下扳机,就能将无人机瞬间击落。不过,这把反无人机枪发射的不是子弹,而是多频干扰信号,因此该枪前部伸出的不是枪管,而是发射天线,枪身并没有设计机匣和供弹机构,而是由电池和信号部件组成。 别看它外形奇特,却是名副其实的无人机杀手。该枪的最大作用距离为500米,每次只需照射3秒钟,就能成功俘获一架无人机,堪称无人机的克星。 反无人机激光武器系统 欧洲导弹集团德国公司研制的反无人机激光武器系统,具备360度防御功能,可以短时间摧毁目标。该激光武器具备360度防御功能,通过标准接口,可以在陆地和水上部署。虽然是反无人机解决方案,它也能够用来对付火箭弹和迫击炮弹。 反无人机防御系统 由英国布莱特监视系统公司、切斯动力公司和企业控制系统公司联合研发的反无人机防御系统(AUDS),外形好似一门多管激光炮,能够发现相距6英里(9.66公里)以内的无人机,通过红外摄像机对无人机进行跟踪,然后切断其无线电信号,锁住无人机,使其就像武侠小说里人被点了穴那样,悬停在空中,不知道该往哪儿飞;紧接着,AUDS接管无人机,操纵其降落。整个过程只需8到15秒。 无人机警卫

无人机的飞行控制与导航

无人机的飞行控制与导航 形形色色的无人机已经成为未来信息化、网络化战争基础性的作战装备,各国对于无人机系统的发展也不遗余力。然而很多人对于无人机系统及其技术全貌却并不一定有着清晰的了解。航空专家傅前哨将通过一系列文章,向你阐述无人机的相关技术及最新发展。 Q 无人驾驶飞行器系统都有些什么样的装备和设施? A 无人驾驶飞行器的使用需要一套专门的装置和设备。整个系统包括若干架无人驾驶飞机(或其它航空器)、地面控制系统(如遥控站)、地面支援保障设备以及起飞、回收装置等。例如,“猎人”军用无人机系统,共含8架可携带侦察设备的无人机、两个地面控制站、1个任务规划站、4个分离式接收站、1个发射回收装置等。无人驾驶的飞机、直升机、飞艇等主要由机体、动力装置、机载导航定位系统、飞行控制系统、起飞和回收装置以及有效载荷(如侦察设备、电子对抗设备、信息传输设备、机载武器等)组成。无人驾驶飞行器上没有乘员,因此领航员、驾驶员的任务需要由导航定位系统、飞行控制系统、自动驾驶仪等设备来完成。 Q 无人驾驶飞行器的控制方法有几种,各有什么优缺点? A 无人机的飞行控制方式较多,目前采用的主要有线控、有线电遥控、无线电遥控,程控等几种。 所谓线控,就是用手持的钢丝线对动力无人机进行操纵,此法多用于竞技航模。 有线电遥控是一种相对简单,且成本较低的操纵方式。地面站人员通过电缆或光缆将各种控制信号传输给无人机,操纵其飞行和工作,而无人机则通过电缆将侦测到的信息送回地面站。其缺点是受电缆长度,重量的限制,飞行器的航程和升限都不大,活动区域和观察范围较小。 一些小型的,微型的无人侦察机也采用目视遥控的方式进行操纵。这类无人机上大都安装有一部与手持式遥控器配套的小型多通道无线电接收机。机载接收机收到由地面遥控发射机发来的操纵指令后,将控制信号分配给各舵机,由其完成翼面,油门的控制,开启,关闭某些设备,完成对无人机的操纵。 超视距遥控的工作原理是,地面遥控站的人员通过目视、光学设备、雷达系统等,实时获取无人机的姿态,方位,距离,速度、高度等信息,并对其进行跟踪,定位和控制。当发现无人机偏离预定航线,空中姿态出现偏差或需要人为地改变其飞行状况时,地面站发出无线电遥控指令,操纵无人机恢复或调整其飞行轨迹,这种方式可称之为单向无线电遥控。某些无人机上装有机载数据采集与传输系统或专用的前视摄像装置,可通过数传电台或数据链向地面无线电测控站发送无人机自身的飞行数据等,并在地面站计算机上模拟显示出相关的仪表显示、飞机姿态、飞行航迹等。如果通过电视图像传输系统向地面遥控站发送现场的前视图像和座舱图像,地面站的人员还可根据无人机传回的图像和数据,监视、判断它的飞行情况,并通过遥控装置操纵其飞行,这种遥控方式被称为双向无线电遥控。现代无人机有许多机型都采用后一种遥控方式。而美国在20世纪70年代研制的F-15缩比自由飞模型和HiMAT无人驾驶研究机则采用了前一种遥控方式。 采用无线电遥控方式时,无人机的活动半径和飞行自由度主要受机载和地面遥控设备的发射功率、无线电波的传输距离以及飞行器本身性能的限制。受地球曲率、遥控设备发射功率等因素的影响,地面站的作用距离一般较短,往往只能用

四旋翼无人机建模及其PID控制律设计

四旋翼无人机建模及其PID控制律设计 时间:2012-10-27 来源:现代电子技术作者:吴成富,刘小齐,袁旭 关键字:PID无人机建模 摘要:文中对四旋翼无人机进行建模与控制。在建模时采用机理建模和实验测试相结合的方法,尤其是对电机和螺旋桨进行了详细的建模。首先对所建的模型应用PID进行了姿态角的控制。在此基础上又对各个方向上的速度进行了PlD 控制。然后在四旋翼飞机重心进行偏移的情况下进行PID控制,仿真结果表明PID控制律能有效的控制四旋翼无人机在重心偏移情况下的姿态角和速度。最后为了方便控制加入了控制逻辑。 关键词:四旋翼;建模;PID;控制;重心偏移;控制逻辑 四旋翼无人机是一种具有4个旋翼的飞行器,有X型分布和十字型分布2种。文中采用的是X型分布的四旋翼,四旋翼无人机只能通过改变旋翼的转速来实现各种运动。国外对四旋翼无人直升机的研究非常活跃。加拿大雷克海德大学的Tavebi和McGilvrav证明了使用四旋翼设计可以实现稳定的飞行。澳大利亚卧龙岗大学的McKerrow对Dragantlyer进行了精确的建模。目前国外四旋翼无人直升机的研究工作主要集中在以下3个方面:基于惯导的自主飞行、基于视觉的自主飞行和自主飞行器系统。而国内对四旋翼的研究主要有:西北工业大学、国防科技大学、南京航天航空大学、中国空空导弹研究院第27所、吉林大学、北京科技大学和哈工大等。大多数的研究方式是理论分析和计算机仿真,提出了很多控制算法。例如,针对无人机模型的不确定性和非线性设计的 DI/QFT(动态逆/定量反馈理论)控制器,国防科技大学提出的自抗扰控制器可以对小型四旋翼直升机实现姿态增稳控制,还有一些经典的方法比如PID控制等,但是都不能很好地控制四旋翼速度较大的情况。本文对四旋翼无人机设计了另外一种不同的控制方法即四旋翼的四元数控制律设计,仿真结果表明这种控制方法是一种有效的方法。尤其是对飞机的飞行速度较大的情况,其能稳定地控制四旋翼达到预期的效果。 1 四旋翼的模型 文中所研究的四旋翼结构属于X型分布,即螺旋桨M1和M4与M2和M3关于X轴对称,螺旋桨M1和M2与M3和M4关于Y轴对称,如图1所示。对于四旋翼的模型本文主要根据四旋翼的物理机理进行物理建模,并做以下2条假设。

多无人机协同任务规划(A题)

2016年全国研究生数学建模竞赛A题 多无人机协同任务规划 无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)是一种具备自主飞行和独立执行任务能力的新型作战平台,不仅能够执行军事侦察、监视、搜索、目标指向等非攻击性任务,而且还能够执行对地攻击和目标轰炸等作战任务。随着无人机技术的快速发展,越来越多的无人机将应用在未来战场。 某无人机作战部队现配属有P01~P07等7个无人机基地,各基地均配备一定数量的FY系列无人机(各基地具体坐标、配备的无人机类型及数量见附件1,位置示意图见附件2)。其中FY-1型无人机主要担任目标侦察和目标指示,FY-2型无人机主要担任通信中继,FY-3型无人机用于对地攻击。FY-1型无人机的巡航飞行速度为200km/h,最长巡航时间为10h,巡航飞行高度为1500m;FY-2型、FY-3型无人机的巡航飞行速度为300km/h,最长巡航时间为8h,巡航飞行高度为5000m。受燃料限制,无人机在飞行过程中尽可能减少转弯、爬升、俯冲等机动动作,一般来说,机动时消耗的燃料是巡航的2~4倍。最小转弯半径70m。 FY-1型无人机可加载S-1、S-2、S-3三种载荷。其中载荷S-1系成像传感器,采用广域搜索模式对目标进行成像,传感器的成像带宽为2km(附件3对成像传感器工作原理提供了一个非常简洁的说明,对性能参数进行了一些限定,若干简化亦有助于本赛题的讨论);载荷S-2系光学传感器,为达到一定的目标识别精度,对地面目标拍照时要求距目标的距离不超过7.5km,可瞬时完成拍照任务;载荷S-3系目标指示器,为制导炸弹提供目标指示时要求距被攻击目标的距离不超过15km。由于各种技术条件的限制,该系列无人机每次只能加载S-1、S-2、S-3三种载荷中的一种。为保证侦察效果,对每一个目标需安排S-1、S-2两种不同载荷各自至少侦察一次,两种不同载荷对同一目标的侦察间隔时间不超过4小时。 为保证执行侦察任务的无人机与地面控制中心的联系,需安排专门的FY-2型无人机担任通信中继任务,通信中继无人机与执行侦察任务的无人机的通信距离限定在50km范围内。通信中继无人机正常工作状态下可随时保持与地面控制中心的通信。 FY-3型无人机可携带6枚D-1或D-2两种型号的炸弹。其中D-1炸弹系某种类型的“灵巧”炸弹,采用抛投方式对地攻击,即投放后炸弹以飞机投弹时的速

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

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