倾转旋翼式无人机及应用
倾转旋翼无人机最优过渡倾转角曲线
倾转旋翼无人机最优过渡倾转角曲
线
倾转旋翼无人机最优过渡倾转角曲线是一种合理的过渡倾转角曲线，可以保证倾转旋翼无人机在连续转弯过程中尽量减少各种不利因素对飞行性能的影响。
它具有以下特点：
1、外形平滑：最优过渡倾转角曲线使用抛物线或三次曲线来表示，外形平滑，可以减少抖动和震荡，提高飞行稳定性。
2、自适应性强：最优过渡倾转角曲线可以根据实际情况自动调整，使无人机在不同的飞行情况下都能达到最佳状态。
3、节省能量：最优过渡倾转角曲线能够有效降低无人机的操作能耗，节省资源。
4、易于控制：最优过渡倾转角曲线的控制方法简单，易于实现，可以有效提高无人机的操作效率。
一种倾转旋翼固定翼无人机的设计
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 81【关键词】倾转旋翼 复合翼无人机 垂直起降自从2015年国内工业级无人机市场出现了复合翼构型的垂直起降固定翼机型以来，固定翼垂直起降发展非常迅速。
这种复合翼构型的固定翼兼顾了固定翼和多旋翼的优点，动力系统分别独立。
复合翼构型的主要载体多采用常规布局固定翼，即水平尾翼在主翼之后，水平尾翼上有垂直尾翼，四旋翼的动力系统安装在主翼上。
垂直起降靠四旋翼动力系统垂直上升或降落，达到一定高度后切换到固定翼动力系统平飞，这种复合翼构型的飞行平台具备多旋翼的灵活机动性和固定翼的长航时作业面积大等优点，在航拍航测、电力巡检、地质勘探、应急救援等场合有较好的应用。
由于工作效率过低和成本过高，本设计提出一种三旋翼的固定翼垂直起降无人机，其中多旋翼的动力系统为Y 型拓扑结构的三旋翼，前端两个旋翼动力为多旋翼动力系统和固定翼动力系统共用，在飞行切换过程中由倾转旋翼进行过渡。
复合翼构型的载机采用常规布局V型尾翼的固定翼，具有更好的稳定性。
1 倾转旋翼固定翼无人机的工作原理从结构上来看，本设计提出的三旋翼可倾转旋翼固定翼无人机可以分为三部分，分别为V 型尾翼固定翼载机、三旋翼动力系统、倾转机构。
如果只从固定翼载机来看，它可以看成一个V 型尾翼、常规布局、双发动力的固定翼载机。
其中双发动力系统分别在主翼的两侧，动力组成部分的无刷电机安装在倾转机构上，当倾转机构将电机旋转至竖直向上时，与在固定翼载机腰部的旋翼动力系统构成三旋翼。
这样，旋翼动力系统和固定翼动力系统就有两个动力是共用的，降低了飞行器重量和成本。
从操控过程可以分解成三部分，分别为三旋翼垂直起降、悬停和空间六自由度低速位移、固定翼长航时高速巡航、三旋翼和固定翼一种倾转旋翼固定翼无人机的设计文/赵旭操控之间过渡阶段。
BA609
BA609倾转旋翼海上搜救飞机等BA609倾转旋翼海上搜救飞机由美国和意大利研制，可执行多种任务。
该机的巡航速度达510千米／小时，航程达700海里，带副油箱可增加到950海里。
与传统旋翼机相比，该机执行任务所需时间可节省44％。
BA609可由海军或海岸警卫队的水面舰艇搭载，作业范围可进一步扩大。
该机能从7600米的高空垂直降落到水面，一次可吊起6人，该能力是以往任何一种同类飞机所不具备的。
该机可搭载不同装备或改造为最多可运送12名士兵的运输机。
载人太空船设计方案俄罗斯－欧洲载人太空船的首幅设计方案公布。
它将用于替换俄目前的“联盟”号，并允许欧洲参与载人太空运送。
该太空船重约18～20吨，与美国下一代航天器“猎户座”类似，可将6名宇航员送入低地轨道或将4名宇航员送入月球轨道。
其底部推进器和着陆装置可使太空舱实现软着陆。
服务舱采用了为欧洲自动转移运载器研发的技术，如推进系统。
欧空局自2006年起与俄进行成员太空运输系统的谈判，双方达成一致，欧洲提供航天器服务舱，俄提供火箭。
创新型通用无人机英国设计出一种可垂直起降的创新型通用无人机，它能在空中悬停还可作为无人地面传感器使用。
该机由两台电动机驱动，具有良好的机动性、稳定性及续航能力。
系统中的传感器、成像设备以及通信链路等均利用了商用技术。
目前该机正进行飞行试验。
兵器新品廊JHL-40混合型运输飞艇JHL-40混合型运输飞艇正由美加联合研制，它结合了飞艇和直升机的优点。
该飞艇长90米，宽65米，高35米，充满氦气的气囊下方装有4副直升机旋翼，可产生垂直升力。
艇身上装有涵道螺旋桨，提供水平动力。
载重量达40吨，是世界上载重量最大的米26直升机的2倍，航程368千米。
目前正建造2艘样艇，首艘有望2012年前建成。
联合多任务远征艇美国正研制一种“联合多任务远征艇”，名为“木炭灰”。
该艇采用铝合金外壳，长12.5米，宽3米，重10吨，外形与老旧的挖泥船和二战时期的登陆艇类似，前甲板区的负载能力约3.4吨。
倾转旋翼无人机介绍
多旋翼无人机的优点是操 作相对简单、垂直起降、 对起降场地要求不高，可 以随时悬停，缺点是飞行 速度慢、续航时间短，控 制范围和工作效率都不高。
倾转旋翼无人机兼顾了多 旋翼机垂直起降安全便捷 和固定翼飞机航速快，航 程长的优点
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1、研究目的和意义
倾转旋翼无人机在旋翼模式下垂直起飞，达到一定高度和飞行 速度后旋翼前倾，转换成固定翼模式巡航飞行；下降阶段旋翼 回转，垂直下降，由此完成垂直起降固定翼飞行。
1、查阅文献学习，翻译英文文献，学习Adams、Proe软件。 2、完成倾转机构有限元计算以及搭建模型。 3、完成倾转机构运动学与动力学仿真 4、对仿真结果进行分析优化 5、完成论文撰写工作
第12页
完成倾转机构的建模与仿真
中期检查
毕业答辩完成的具体 目标
完成对倾转旋翼无人机的建 模仿真与优化
完成部分文献翻译工作
气动干扰研究
为实现多种飞行模式多种飞 行状态的操纵控制，倾转旋 翼无人机的操纵控制系统可 能是世界上最复杂的飞行器 控制系统之一。除了用于普 通的固定翼螺旋桨飞机与横 列式直升机（或多旋翼）的 操纵控制系统外，倾转旋翼 无人机的操纵控制系统还须 操纵控制旋翼轴的倾转，以 实现不同飞机模式的功能。
飞行控制研究
性能分析
飞行器主要飞行模式为固定 翼巡航飞行。固定翼模式的 飞机各项 参数决定了飞机 的飞行性能，主要验证固定 翼模式下的飞行性能。
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操纵方法分析
动力系统的设计
整个任务过程可分为垂直起降阶段、 垂直起降飞机的动力系统必须能兼顾巡航性能和悬停性能 。 悬停
前飞巡航阶段和倾转过渡阶段，， 性能决定了飞机是否能够正常起飞落 ， 因此需要首先设计飞机的
总体来讲倾转旋翼无人机具有三种飞行模式：悬停/小速度前飞 的直升机（或多旋翼）飞行模式，巡航和高速前飞的固定翼飞 机飞行模式以及从直升机（或多旋翼）模式向固定翼飞机模式 转换的过渡飞行模式。过渡飞行模式是倾转旋翼技术的关键所 在。在不同飞行模式转换的过程中，旋翼的流场与尾迹都很复 杂，加之桨叶非正常变化的气动力直接影响飞行器的平衡和操 纵，使快速转换、平稳过渡成为难点。
倾转四旋翼无人机直升机模式控制方法
倾转四旋翼无人机直升机模式控制方法作者：孙立志来源：《无人机》2019年第03期随着无人机技术日趋先进，融合无人直升机和固定翼无人机优点的无人机型应运而生。
其中，倾转四旋翼无人机兼具可垂直起降、载重量大及巡航速度高等特点的无，是极具发展潜力的新型无人机种。
采用经典力学理论，对倾转四旋翼无人机进行了力学分析，建立了直升机模式下的模型，得出了其质心运动的动力学方程;确定了在直升机模式下的姿态和位置控制方法，设计了倾转四旋翼无人机各个控制回路的控制结构和控制律。
倾转四旋翼无人机具有可以倾转的旋翼，同时有水平固定机翼，因此在巡航速度、有效载荷上更加突出，在军事和商业方面具有广阔的应用前景，是未来无人无人机发展的一个重要方向。
倾转旋翼机的控制方式主要有两种，一种是直升机控制模式，另一种是固定翼无人机控制模式。
其飞行过程如下，无人机首先在直升机模式下垂直起飞达到一定高度;接着进入过渡飞行阶段，短舱发生倾转，旋翼回转面由平行于机身纵轴逐渐倾转至垂直于机身纵轴，在该阶段，旋翼逐渐转换为提供推力，而升力则由固定翼提供;完成旋翼倾转后，无人机进入平飞模式，以固定翼模式巡航飞行。
在垂直起降的过程中可以按照直升机控制方法来控制，通过改变旋翼的拉力矢量来改变飞行状态;在平飞阶段主要采用固定翼无人机控制模式，通过控制气动舵面的来控制飞行状态。
倾转四旋翼无人机力学模型坐标轴系的定义为便于对倾转四旋翼无人机进行力学分析，需要分别建立机体坐标系和地理坐标系如图1所示。
式中，θ为俯仰角，φ为横滚角，ψ为偏航角。
倾转四旋翼无人机直升机模式下的力学建模利用经典力学对倾转四旋翼无人机进行力学分析，进行以下假设以简化分析：（1）将倾转四旋翼无人机视为刚体，且质量是常数;（2）假设地面为惯性参考系;（3）忽略地球曲率，视地面为平面;（4）假设重力加速度不随飞行高度变化而变化。
由于在直升机模式下前飞速度较慢，气动舵对无人机的受力影响很小，故无人机主要受到旋翼拉力T和重力G的作用。
一种小型倾转旋翼无人机的建模与仿真
《自动化技术与应用》2021年第40卷第2期辨识建模与仿真Identification Modeling and Simulation一种小型倾转旋翼无人机的建模与仿真黄潇，陈宏，巩伟杰(深圳大学机电与控制工程学院，广东深圳518060)摘要：传统无人机多为四旋翼无人机和固定翼无人机,现设计一种小型可倾转旋翼无人机，可实现垂直起降与悬停,并能在空中高速巡航。
建立该无人机的动力学模型，对该无人机的旋翼飞行模式,设计了基于滑模控制(Sliding Mode Control)的姿态控制器和位置控制器，并通过Matlab仿真和传统的PID算法进行比较验证。
仿真结果表明:基于滑模鲁棒控制的无人机，其姿态收敛过程和位置收敛过程都远快于传统控制方法。
关键词：可倾转旋翼;动力学模型;滑模控制；Matlab仿真中图分类号:TP273；V212.4文献标识码:A文章编号：1003-7241(2021)002-0104-05Modeling and Simulaton of a Small Scale Tilt-Rotor UAVHUANG Xiao,CHEN Hong,GONG Wei-jie(School of Mechanical and Control Engineering,Shenzhen University,Shenzhen518060China)Abstract:Traditional UAV are mostly quad rotor UAV and fixed wing UAV.A small scale tilt-rotor UAV is designed to achieve vertical takeoff and landing and hovering,and can cruise at high speed in the air.The dynamic model of the UAV is established.The attitude control and position controller based on the sliding mode robust control are designed for the tilting transition state of the UAV.The matlab simulation and the traditional pid algorithm are compared and verified.The simulation results show that the attitude convergence process and position convergence process of UAV based on sliding mode robust control are much faster than the traditional control method.Key words:tilt-rotor UAV;sliding mode control;dynamic model1引言随着科技的发展，无人机已经广泛运用到诸多领域。
倾转旋翼机的设计原理及其发展应用
倾转旋翼机的设计原理及其发展应用摘要：随着现代科学及军事力量的发展，人们对飞行器机动性及续航能力的需求日益增长。
倾转旋翼机的出现，弥补了已有直升机的续航能力及固定翼飞机机动性的不足。
倾转旋翼机作为特种机型，融合了直升机和固定翼飞行器的性能特点，能满足对特种作战、中长距离运输、物流等方面的需求，具有重要研究意义。
关键词：倾转旋翼机；设计原理；发展应用倾转旋翼机是兼有直升机和固定翼飞机优点的飞行器，具有直升机垂直起降的特点，同时又有固定翼飞机飞行速度快的特点；倾转旋翼是直升机旋翼和固定翼飞机螺旋桨的综合和折衷，旋翼直径、桨叶的翼型及负扭转的确定和选择既要满足直升机模式的要求，又要满足飞机模式的要求。
由于倾转旋翼机可以实现直升机和固定翼飞机之间的模式转换，所以其扩大了直升机与固定翼飞机的速度包线。
与有人倾转旋翼机相比，无人倾转旋翼机的发展起步较晚，但是，随着现代电子技术和控制理论的迅速发展，无人倾转旋翼机也得到了巨大的进步。
同时，由于无人倾转旋翼机具有无人员伤亡风险等优势，使其在军民领域都具有广阔的应用前景。
因此，对于无人倾转旋翼机的研究具有十分重要的意义。
一、倾转旋翼机发展现状倾转旋翼机概念的最早提出大约是在二十世纪三十年代左右，但直至1947年，由Transcendental公司研指的Model1-G倾转旋翼机才实现首飞，这也是世界上第一架成功完成飞行试验的倾转旋翼机，但是由于后期飞行中的坠机事故，该项目最终被中止。
倾转旋翼原理样机XV-3首次完成了垂直起降的试飞工作，该原理试验机在机翼两端分别安装有一套可以倾转的旋翼短舱系统，并通过倾转机构驱动旋翼短舱系统的转动。
1958年XV-3倾转旋翼机在试飞时成功实现了直升机模式与固定翼模式的转换。
该试验的成功，不仅表明倾转旋翼机概念的可行性，也为未来的研究和发展提供了坚实的技术基础，是倾转旋翼机发展历程中的重要里程碑。
倾转旋翼机是一种兼具直升机和固定翼飞机性能的混合机型。
无人倾转旋翼机飞行力学建模与姿态控制技术研究
无人倾转旋翼机飞行力学建模与姿态控制技术研究一、本文概述随着无人驾驶技术的快速发展，无人倾转旋翼机作为一种新型的飞行器，在军事侦察、民用救援、环境监测等领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在深入研究无人倾转旋翼机的飞行动力学建模与姿态控制技术，以提高其飞行性能、安全性和任务执行效率。
本文将首先介绍无人倾转旋翼机的结构特点和工作原理，分析其飞行动力学特性。
在此基础上，建立无人倾转旋翼机的飞行动力学模型，该模型将包括飞行器的运动方程、动力学方程以及约束条件等。
通过该模型，可以全面描述无人倾转旋翼机的飞行状态，为后续的姿态控制技术研究提供基础。
随后，本文将重点研究无人倾转旋翼机的姿态控制技术。
分析无人倾转旋翼机在飞行过程中面临的姿态控制问题，如飞行稳定性、抗风干扰等。
设计相应的姿态控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，以提高无人倾转旋翼机的姿态控制精度和稳定性。
同时，还将探讨如何结合无人倾转旋翼机的飞行动力学模型，对姿态控制算法进行优化和改进，以进一步提升其飞行性能。
本文将通过仿真实验和实地飞行测试，对所建立的飞行动力学模型和设计的姿态控制算法进行验证和评估。
通过对比分析实验结果，评估无人倾转旋翼机的飞行性能和姿态控制效果，为进一步优化设计和实际应用提供有力支持。
本文旨在通过深入研究无人倾转旋翼机的飞行动力学建模与姿态控制技术，为其在实际应用中的性能提升和安全保障提供理论支持和技术指导。
二、无人倾转旋翼机概述无人倾转旋翼机是一种独特的垂直起降（VTOL）飞行器，结合了固定翼飞机和直升机的优点，能够在垂直起降和高速飞行之间实现无缝切换。
这种飞行器通过改变旋翼的倾转角度，实现从垂直起降到水平飞行的过渡，反之亦然。
这种灵活性使得无人倾转旋翼机在军事侦察、民用救援、环境监测、农业喷洒等众多领域具有广阔的应用前景。
无人倾转旋翼机的设计和控制比传统固定翼飞机或直升机更为复杂。
它需要在保证垂直起降的稳定性和安全性的同时，还要确保在高速飞行时的性能。
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倾转旋翼式无人机
一．研究背景及发展现状：
无人机的起源并不算晚，早在1914 年，英国军事航空学会就批准了当时世界上第一个无人机计划，准备用于第一次世界大战。
1935 年，DH.82B 蜂王号的诞生给无人机历史上留下了浓墨重彩的一笔，这种飞机采用导航技术，可以自主返回起飞点，使得无人机可以重复飞行，大大提高了无人机的实用价值。
此后，一些高精密以及昂贵的设备开始在无人机设计中越来越多的应用，无人机的性能得到大幅度提高。
随着航空技术的变革，无人机自主控制程度越来越高，也越来越智能。
不仅如此，无人机的结构也不再局限于早期的固定翼结构，随着人们对无人机的应用需求日益增多，许多新型无人机应运而生。
由于倾转旋翼无人机机既有旋翼又有机翼,在旋翼倾转过程中气动特性比较复杂,存在着动力学分析、旋翼/机翼耦合动载荷和稳定性等技术难题,因此其研制周期较长、研制费用高等缺点。
此外,由于倾转旋翼机采用双旋翼,其飞机设计结构上存在欠缺,在操纵与控制上存在一定困难。
其过渡过程的稳定控制是目前最迫在眉睫的问题。
国外：目前美国贝尔直升机公司研制出鱼鹰系列的倾转旋翼式直升机并成功试飞，投入使用，但在使用期间也并不是一帆风顺，曾出现过重大事故，欧洲航空工业界也在积极研制倾转旋翼机。
1987 年初,“尤洛法”(EuroFAR)的倾转旋翼运输机在欧洲委员会资助下进行了可行性方案论证。
1999 年多家欧洲公司联合研究名为“尤洛泰特”(Eurotilt)的倾转旋翼机制造实验台,设计巡航速度556 千米/小时、航程1481 千米和使用升限7620 米。
与此同时,意大利阿古斯塔公司宣布一款名为“尤利卡”(Erica)的倾转旋翼机。
1999 年10 月欧洲委员会将“尤利卡”与“尤洛泰特”合并成“第二代欧洲高效倾转旋翼机”。
国：倾转旋翼机在国的发展起步较晚,而且主要是对于倾转双旋翼机理论技术方面进行研究。
其中航空航天大学研究成果比较显著,主要有飞行力学建模、旋翼/短舱/机翼耦合结构气弹响应、过渡过程姿态控制等方面的研究;西北工业大学对倾转旋翼机机构多状态响应及效率进行了研究。
中航工业直升机研究所得出了过渡阶段短舱倾转规律。
航工业直升机研究所展出了正在研发的一款新概念直升机“蓝鲸”旋翼机，但都处于试验期，没有真正投入使用。
二．无人机制造材料：
通过各种材料强度，刚度，重量，耐腐蚀性，以及价格的考察。
我们发现玻璃钢具有轻质高强，耐化学腐蚀，抗微生物作用，成型方便，价格较低的优点。
故将玻璃钢作为制作无人机机身及螺旋桨的材料。
三．短舱旋转传动系统：
图一
图二
如图所示为短舱的旋转机构原理图（初步设计）。
图中1构件为主动件，2构件为短舱的旋转控制构件。
当舵机收到控制系统传来的转动信号时，舵机启动输出转矩。
1构件绕机架相对转动带动2构件运动，2构件的上下端点以移动副的形式与3构件和机架相连，在2个移动副的作用下使得2构件可以绕水平位置转动一定的角度，通过调整构件3与机架的滑槽长度可以实现0度至90度的角度偏转，通过在滑槽添加的气动设置可将反馈信号传输给控制系统，使舵机停止工作，同时帮助构件2实现自锁。
从而实现了直升模式到固定翼模式的转换。
四．短舱旋转控制系统：
控制简图如下：
图四
倾转旋翼无人机具有直升机模式、过渡模式、固定翼模式三种飞行模式。
倾转旋翼无人机起飞和降落时,短舱垂直于地面,升力完全由一对旋翼提供;当上升到一定高度,倾转旋翼无
人机以直升机模式达到初始转换速度后,短舱倾转90°到达水平状态。
在此过程中,升力由
旋翼拉力在重力方向的分力和机翼的升力提供,旋翼拉力在水平方向的分量提供了机体向前
的加速度;当短舱倾转90°时,倾转旋翼无人机进入固定翼模式,升力完全由机翼升力提供,
旋翼当作拉力提供飞机的前飞速度。
倾转旋翼机过渡模式包括直升机阶段和短舱倾转阶段短仓在本设计中,需要确定机体的
转动惯量和力臂。
测试时,为防止基座因螺旋桨高速旋转而产生震荡,将电机固定在一个质量较大的基座上,保证测量的精确性。
反向安装螺旋桨,使螺旋桨排开空气的速度向上,从而产生向下的推力,因此,不同的输入电压对应不同的电机转速和向下的推力,
舵机是一套带反馈的伺服机,电机通过多级齿轮减速后传给输出轴,输出轴的下面连着
一个同步转动的反馈电位器,电路通过检测电位器的阻值和舵机输入信号作比较,就能确定
蓝色构件为1构件
绿色构件为2构件
黄色构件为3构件
灰色构件为机架
舵机应该停留的位置。
因此舵机本身是一个闭环系统,其输入信号为PWM 信号的脉冲宽度,输出信号为舵机的转动角度
舵机本身部集成有驱动器,其相当于比例环节。
在直升机模式下调整俯仰角获得初始转换速度;当达到初始转换速度之后,进入短舱倾转模式。
倾转旋翼机可以通过改变旋翼拉力和气动舵面进行操纵。
在直升机阶段时,机体前飞速度较慢,气动舵面产生的力较小,操纵的作用不明显,此时主要靠旋翼拉力矢量进行操纵,通过控制螺旋桨的转速,实现倾转旋翼机的前飞方向加速。
短舱倾转模式时,随着前飞速度逐渐加快,方向舵、升降舵以及机翼等气动舵面操纵越来越明显,此时主要依靠气动舵面进行操纵。
由于过渡阶段是在直升机阶段到平飞阶段的过渡,在此期间会存在两种操纵方式。
在过渡阶段,倾转四旋翼机过渡阶段操纵系统分为直升机模式和短舱倾转模式。
具体可分为俯仰操纵、滚转操纵、偏航操纵和拉力操纵：俯仰操纵:在直升机模式,俯仰操纵采用前后螺旋桨转速差动的操纵方式;在短舱倾转模式,俯仰操纵采用改变升降舵倾角的操纵方式。
通过俯仰操纵将俯仰角调整到期望的角度。
滚转操纵:在直升机模式,滚转操纵采用左右螺旋桨转速差动的操纵方式,左右旋翼间存在拉力差,从而产生滚转的力矩;在短舱倾转模式,滚转操纵采用副翼倾角差动,副翼差动偏转会产生左右两侧的拉力差。
因此通过滚转操纵可以调整滚转角到期望值。
偏航操纵:通过控制左右两侧舵机反向倾转,这样旋翼的水平分力会产生一个绕z 轴的力矩,进而控制偏航姿态。
从而可以达到调整偏航角的作用
拉力操纵:在过渡阶段,拉力操纵通过改变螺旋桨的转速和短舱倾角达到改变前飞拉力
的效果。
螺旋桨机翼的升力在前飞方向上的分力克服阻力产生飞机向前飞行的加速度。
[1]
倾旋翼式飞机大体外观图
五．应用模拟：
监测系统
1简介：我们的飞机采用红外和航拍组成的监测系统，采用实时传输的特性进行实时森林火灾监测；当数据和图像传输回来后，用专门的图像采集设备进行采集，再在电脑上进行matlab编程处理，把采集的图像进行灰度处理，设定阈值进行图像二值化处理，再进行边缘检测，得出区域火灾的方位和蔓延趋势。
2系统组成
2.1硬件组成：红外线传感器，航拍摄像头，实时传输信号器，图像采集设备，电脑
2.2软件组成：图像采集软件，MATLAB
3具体检测流程如下：
4MATLAB 图像处理
4.1我先在计算机上模拟了一下森林火灾现场的区域着火图，即飞机的采集图像。
注：红色部分代表火；绿色部分代表森林；黑色部分代表被火烧掉的部分或者没有树的部分
4.2用MATLAB 进行图像灰度处理
图像采集 数据传输 数据采集
飞机在指定空域
进行图像采集
实时图像数据传输
图像数据接收 电脑MATLAB 进行数据处理 传输到电脑 检测过程示意图
4.3设定阈值，进行图像二值化处理，白色为1，黑色为0；
4.4设计智能深度搜索优化算法，标记未着火区域全部为1
4.5设计边界搜索算法，并进行特性标记，标记为0.5红色，为了看图方便，并把标记元素图转化后标记为红色，最后输出图像。
4.6设计算法对标记元素位置进行统计，可以分析出火灾方位和蔓延趋势，从而制定灭火最优方案，
参考文献：
[1] 宋殿成倾转四旋翼机过渡阶段控制系统研究2014.6。