飞行器三维重建及隐身特性分析
使用无人机进行建筑物三维重建的方法与技巧
使用无人机进行建筑物三维重建的方法与技巧无人机在建筑物三维重建中的方法与技巧随着科技的进步，无人机越来越多地应用于不同领域，包括建筑行业。
无人机的高空拍摄和快速移动能力使其成为进行建筑物三维重建的理想工具。
本文将介绍使用无人机进行建筑物三维重建的方法与技巧。
一、选购适合的无人机设备在开始建筑物三维重建之前，首先需要购买一台适合的无人机设备。
选择一台具备高画质摄像头、稳定飞行控制的无人机非常重要。
此外，无人机的悬停能力和飞行时间，也需要根据实际需求进行选择。
二、准备工作在使用无人机进行建筑物三维重建前，需要做好一些准备工作。
首先，确定建筑物的范围和边界，并获得必要的许可证。
其次，检查并确保无人机设备的电池充足，并进行必要的测试飞行，以确保设备的飞行稳定。
三、飞行路径规划在进行建筑物三维重建之前，应提前规划好无人机的飞行路径。
这可以通过预先标记目标点和安装地面控制站来实现。
合理规划的飞行路径可以确保无人机能够全面而有效地捕捉建筑物的所有细节。
四、拍摄设置在开始无人机飞行之前，需要根据实际需求进行摄像机设置。
重点关注相机的曝光、快门速度和白平衡等参数设置。
此外，建议使用RAW格式进行拍摄，以便后期处理时获得更多的灵活性。
五、飞行技巧在进行无人机飞行时，掌握一些飞行技巧非常重要。
首先，保持飞行平稳，避免剧烈晃动和抖动，以获得清晰的图像。
同时，可以通过控制无人机的飞行速度和高度来调整拍摄角度和视角。
此外，避免在强风或恶劣天气条件下飞行，以免影响飞行稳定性和拍摄效果。
六、数据处理和分析完成无人机的飞行任务后，需要对获取到的数据进行处理和分析。
首先，将无人机拍摄的照片导入计算机，并使用专业的三维建模软件进行处理。
该软件可以将照片转换为可供分析和编辑的三维模型。
此外，还可以进行相机校准、图像纠正和色彩调整等后期处理，以获得更精确和真实的建筑物模型。
七、结果展示与应用处理完数据后，可以生成高品质的建筑物三维模型。
飞行器轻量化设计和优化新技术探索研究进展
飞行器轻量化设计和优化新技术探索研究进展随着科技的不断发展，航空工业领域对飞行器轻量化设计和优化技术的需求越来越高。
轻量化设计可以有效地降低飞行器的重量，提高飞行性能、节约燃料和减少对环境的影响。
本文将探讨当前飞行器轻量化设计和优化的新技术，并介绍相关的研究进展。
一、轻量化材料的应用轻量化材料是实现飞行器轻量化设计的关键。
传统的金属结构逐渐被轻量化材料所取代，如复合材料、高强度钢材和铝合金等。
复合材料的应用已经在飞机制造领域逐渐普及，其具有优异的强度-重量比，能够显著减轻飞行器结构的重量。
同时，高强度钢材和铝合金在飞行器结构中的应用也被广泛研究，能够提供更高的强度和刚度。
二、结构拓扑优化结构拓扑优化是一种基于数学方法的飞行器轻量化设计新技术。
通过对飞行器结构进行分析和优化，寻找最优的结构形态，以实现减重目标。
这种技术可以显著减少结构的材料消耗和重量，提高结构的强度和刚度。
结构拓扑优化的方法主要包括有限元分析、计算流体力学分析和优化算法等。
三、三维打印技术三维打印技术是一种快速制造技术，可以将数字模型直接转化为实体模型。
在飞行器轻量化设计和优化中，三维打印技术具有重要的应用潜力。
它可以通过增材制造的方式制造复杂形状的零件，以减轻结构的重量。
同时，三维打印技术还可以实现个性化定制和批量生产，提高飞行器制造的效率和灵活性。
四、智能材料的应用智能材料是一类可以对外界刺激做出响应的材料，如形状记忆合金和压电材料等。
在飞行器轻量化设计中，智能材料的应用可以提供更高的结构可控性和适应性。
例如，形状记忆合金可以在应变作用下实现结构的自适应变形，以减轻飞行器的重量。
压电材料则可以通过外加电压或应力实现结构的形状调节和振动控制。
五、多学科优化技术飞行器轻量化设计和优化是一个多学科交叉的复杂问题，涉及结构力学、流体力学、材料科学等多个学科领域。
多学科优化技术的应用可以协调不同学科之间的冲突和矛盾，实现飞行器结构的综合优化。
三维重建技术及其军事应用
三维重建技术及其军事应用作者：谢婧来源：《中国科技博览》2019年第04期[摘要]本文就三维重建技术的具体内涵、具体意义按照主体意向介绍，以及所用技术的优缺点，并结合现代史实，此技术在军事信息时代的现实应用及所面临的问题和三维重建技术发展的趋势进行如下讲解。
[关键字]三维重建；军事应用中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0173-01在日益发展的信息时代，计算机技术越来越着重于实际应用，与此相对应的是军事信息时代的来临。
并且，三维重建技术在军事方面的应用愈加重要，其技术重点在于对所测物体信息的采集。
一、三维重建技术概述三维重建技术按照主体意向可分为以下两种：1、被动式三维重建技术被动式是利用光线反射原理，对所测物体信息的被动采集，易受现实环境的影响，主要有以下三种方法：纹理恢复形状法、阴影恢复形状法、立体视觉法。
被动式的三维重建技术都存在一些较大的弊端，且应用面较窄，例如，纹理恢复形状法易受到现实因素的影响，如光影，立体视觉法是二维平面用三维形式展现出来，限制想象力。
所以被动式的三维重建技术多应用于一些较浅层次的应用。
2、主动式三维重建技术主动式是指利用现有的技术，如射线等方式主动发射至目标体，并接受反射回来的信息获取目标体信息。
主动测距方法有莫尔条纹法、飞行时间法、结构光法和三角测距法等四种方法且多应用于一些较深、较细腻层次的工程。
莫尔条纹法，在日常生活中较为常见，精度高，实时条纹相位信息是待测物体表面的深度信息，再通过逆向的解调函数，实现深度信息的恢复性强，但对光照的抗干扰能力弱；结构光法简单精度高且生产广泛，适宜大范围应用，首先投射可编码的光束，生成特征点，根据生成的几何图案，通过三角测量原理计算距离，由此便可获取生成特征点的深度信息，实现模型重建；三角测距法以三角测量原理为基础，多应用于竣工检测地形勘探。
二、三维重建技术在军事方面的应用（一）匹配技术——虚拟战场匹配在军事领域，信息权的争夺成为焦点，对敌方重要目标、主要设施的精确打击和对己方战备资源的精确了解和应用，都是取得战争胜利的关键。
基于飞行器图像的大规模3D重建技术研究
基于飞行器图像的大规模3D重建技术研究随着现代科技的发展，世界上许多事物都在逐步数字化。
其中，三维重建技术已经成为了一个十分热门的领域。
而在三维重建技术中，基于飞行器图像的大规模3D重建技术则是一个备受关注的分支。
基于飞行器图像的大规模3D重建技术是一种通过在空中采集大量图像并进行计算机处理，构建出三维模型的方法。
这种方法的原理是，通过飞行器所拍摄的大量图像，对其中的每一张图像进行三维重建处理，然后将所有的三维模型拼合在一起，最终得到一个完整的三维模型。
在实践中，基于飞行器图像的大规模3D重建技术已经被广泛应用于城市规划、建筑设计、地质勘探等领域。
并且，该技术还可以被用于监测海岸线和水位等自然地理环境的变化，优化城市规划和道路规划等。
它的应用范围非常广泛，可以极大地帮助人们更好地了解和管理自然和人造环境。
在实践中，基于飞行器图像的大规模3D重建技术需要运用到多种技术和方法。
首先，需要运用到无人机等飞行器的技术，以实现在空中采集大量图像的目的。
其次，需要用到图像处理技术，以清晰地获取每张图像中的目标物体的形状和轮廓。
最后，还需要采用三维重建算法，将所有的图像处理结果拼接在一起，生成完整的三维模型。
在实践中，基于飞行器图像的大规模3D重建技术还存在一些问题和挑战。
例如，当采集到的图像数量非常多时，会出现计算机处理速度变慢、存储空间不足等问题；同时，由于环境和设备等因素的影响，采集到的图像质量可能会受到影响，这也会影响到最终的三维重建效果。
总之，基于飞行器图像的大规模3D重建技术是一项非常重要的技术，在未来有着广阔的应用前景。
虽然该技术还存在一些问题和挑战，但只要不断地深入研究和探索，相信这些问题和挑战最终都能够得到有效解决。
空中飞行目标三维航迹的分析与仿真
圆弧BC运动到C点，再沿直线CD运动，在椭圆上经过角度为α（0<α≤2π），则α=ωtC，俯冲角（速度方向与水平面夹角）为β（0<β<π2）。
图5
图6
椭圆弧局部示意图如图6所示。其中M为椭圆航迹中任一点，设B点 对应的椭圆参数角为 （π2< <3π/2， ≠π），为未知参数。其中π2< <π表示向上拉起高度上升的情况，而π< 度下降的情况，从而求解P点位置坐标。 五、各类航迹的模拟与仿真 1、直线航迹的仿真。设A（1000、500、3000），初速度=200，n=2，∂=30，γ=80。 2、水平面内弧线航迹的仿真
<3π/2表示向下俯冲高
1）水平面内圆弧航迹的仿真。设B（1500，1000，4000），R=1500， =250，α=4π/3。 2) 水平面内椭圆弧航迹的仿真。设B（1500，1000，4000），a=1500，b=800，ω=0.1，α=π。 3) 3、铅垂面内弧线航迹的仿真
1）铅垂面内圆弧航迹的仿真。设B（1500，1000，4000），R=1200， ＝200，α=2π/3，β=π/6。 2）铅垂面内椭圆弧航迹的仿真。设B（1500，1000，4000），a=1800，b=1000，ω=0.1，α=2π/3，β=π/6。 六、结语 综上所述，随着现代战斗机飞行性能、攻击能力、隐身性能及计算机技术的不断提高，现代化的空中目标对抗越来越表现出快节奏、 小规模、难以预测等诸多特点。 参考文献： [1]倪智.现代空战[M].北京：国防大学出版社，2016（06）. [2]胡凯.空中运动目标的特征航迹描述与仿真[J].通信技术，2014，5（43）：13-18. [3]杨作宾.运动目标三维航迹仿真模型的设计与实现[J].战术导弹控制技术，2014，27（04）：34-36，42.
飞行器隐身技术现状及其未来发展趋势
等 离 子体 隐 身 技 术 有 着 自身 独 特 的 优 势 ， 体 而 言 主 大
要 包 括 ： 先 ， 以 大 大 降 低 维 护 费 用 。主 要 是 它 没 有 必 要 ［ ］粱 百川 ． 源 隐 身技 末研 究 ］ 上 海 航 天 ，９ ６ （） ２ｌ ． 首 可 ２ 有 Ｊ． ｌ９ ，４ １一６ 改 变 装 备 的气 动 外 形 设 计 ， 需 吸 波 材 料 和 涂 层 。其 次 ． 无 可
一
３ Ｏ 一 ２
术 美 国和 俄 国 始 终 处 于 世 界 领 先 水 平 。
３ ２ 等 离 子 体 隐 身 技 术 的 优 点 ．
参 考 文 献
［］杨青 真 ， 红梅 ， 泽 辉 ． 行 器 隐 身技 术发 展 状 况［］ 航 天 电子 １ 王 常 飞 Ｊ．
对 抗 ， ０ ４，６ ５ ． 比较 容 易 维 护 。 由 于 改 变 了 传 统 的 被 动实 现手段 ， 由被 动 转 向 了 主 动 ， 得 维 护 起 来 方 便 而 且 简 单 。 使
３ ３ 等 离 子 体 隐 身技 术 的 缺 点 ．
２ 传 统 飞 行 器 隐 身 技 术
隐 身 技 术 的 发 展 日新 月 异 ， 成 为 了 各 国军 事 竞 相 追 也
也 是 极 其 庞 大 ， 论 从 成 本 角 度 还 是 运 行 控 制 的 角 度 都 不 无 甚合算 。
雷 达 隐 身 有 其 自身 独 特 的 机 理 ， 主 要 是 通 过 抑 制 、 它 减 ４ 飞 行 器 隐 身 技 术 的 未 来 发 展 趋 势
． 弱 、 收 和 偏 转 目标 的 雷 达 回 波 强 度 来 减 小 雷 达 的 散 射 截 ４ １ 材 料 发 展 趋 势 吸 飞行器未来 的发 展很 大程 度 上取 决于 其材 料 的进步 ， 面 ， 地 方 雷 达 接 收 不 到 足 够 强 度 的 回波 信 号 ， 样 就 使 得 使 这
F-35战斗机三维重建及气动、隐身特性分析的开题报告
F-35战斗机三维重建及气动、隐身特性分析的开题报告一、研究背景F-35战斗机是美国研制的第五代多功能战斗机，具有优秀的气动性能、隐身特性、电子战能力和数字化战争能力等特点。
然而，由于其复杂多变的气动结构和复杂的隐身设计，因此需要对其进行三维重建和分析，以评估其飞行性能和隐身效果。
二、研究目的本文旨在研究F-35战斗机的三维重建方法和分析其气动特性、隐身特性等关键技术问题，为提高F-35战斗机的综合性能和作战能力提供技术支撑。
三、研究内容（一）F-35战斗机三维重建通过采集F-35战斗机的外形数据以及反射率等关键参数，构建F-35战斗机的三维模型。
（二）F-35战斗机气动特性分析通过对F-35战斗机三维模型进行数值模拟和仿真计算，分析其气动特性，包括升力和阻力特性、滚转和俯仰特性、失速特性等。
（三）F-35战斗机隐身特性分析通过采集F-35战斗机的雷达反射率、红外辐射和声音反射等数据，研究F-35战斗机的隐身特性，包括雷达反射率特性、红外辐射特性、声学隐身特性等。
四、研究方法（一）F-35战斗机三维重建方法1.测量法采用激光测量、数字相机测量等方法对F-35战斗机进行测量，通过数据处理得到F-35战斗机的三维模型。
2.扫描法采用激光扫描、光学扫描等技术对F-35战斗机进行扫描，通过数据处理得到F-35战斗机的三维模型。
（二）F-35战斗机气动特性分析方法采用计算流体力学（CFD）方法，利用商用软件或自主开发的计算程序进行气动力学分析。
（三）F-35战斗机隐身特性分析方法1.雷达反射率分析采用商用雷达软件进行分析，预测F-35战斗机被雷达探测到的概率。
2.红外辐射分析采用热传导数值模拟方法进行分析，预测F-35战斗机被红外辐射探测到的概率。
3.声音反射分析采用声学传播数值模拟方法进行分析，预测F-35战斗机被声音探测到的概率。
五、研究成果通过本研究，可以获得以下成果：（一）F-35战斗机的三维模型。
第19讲 飞行器隐身技术简介
南京航空航天大学 航空宇航学院
什么是隐身技术
• 广义
– 可以把各种反探测的技术均称之为隐身技术 – 英文:Stealth Technology
• 狭义
– 飞行器被发现概率的大小，主要决定于其信噪比 Ｓ／Ｎ的值
• 增大Ｎ值，即增强背景噪声信号的强度---干扰技术 • 降低Ｓ值，即降低飞行器自身的目标特征信号强度--隐身技术 • 低可见度技术，英文Low Observable Technology
• 减少10dBsm意味回波功率只剩下1/10 • 减少20dBsm意味回波功率只剩下1/100 • 减少30dBsm意味回波功率只剩下1/1000
典型目标的RCS量值
雷达隐身技术
RCS缩减的三种方法
• 雷达隐身技术= RCS缩减技术 • RCS缩减的常用三种方法
– 外形 – 材料 – 阻抗加载
2 s 2
σ = lim 4πR 2
R →∞
H Hi
s 2
单站RCS与双站RCS
单站雷达
双站雷达
影响RCS的因素
• • • • • 目标材料的电性能 目标的几何外形 目标被雷达波照射的方位 入射波的波长 入射场极化形式和接收天 线的极化形式
入射波波长与RCS的关系
• 低频区 • 谐振区 • 高频区（光学区）
– 目标上某一点对该目标其 它点的散射场贡献与入射 场相比是很小的，可以将 这个目标的散射场看作由 各独立的散射中心的散射 场组成的。 – 绝大多数飞机都处于高频 区，对于高频区目标的散 射机理和RCS的研究，具有 重要的实用意义。
导体圆球σ～ka的关系曲线
ka
RCS的单位
• RCS的单位是一个面积 ：m2 • 由于目标RCS随方位变化剧烈，故也常用 平方米的分贝数（dBsm）来表示。
飞行器外形隐身设计原理
V型尾翼布局隐身飞行器
倾斜垂尾布局隐身飞行器
机翼、垂尾和立尾交错布置
进气道和尾喷口布置 ➢ 背负式，机身对进气道和尾喷管起遮挡作用
背负式进气道和尾喷管
第三章 飞行器外形隐身技术
3.2 3.2.2 外形隐身技术概述 3.2.2.3 进气道和尾喷口布置 背负式进气道和尾喷管
背负式进气道和尾喷管
第三章 飞行器外形隐身技术
3.2 3.2.1 一般电磁隐身方法 ➢ 主动信号抑制技术——被动电磁探测系统
主动信号抑制技术——被动电磁探测系统
整体外形 ➢ 外形整洁，减少散射源数量 ➢ 飞翼布局、翼身遮挡散射较强的构型
第三章 飞行器外形隐身技术
3.2 3.2.2 外形隐身技术概述 3.2.2.1 整体外形
平板、圆柱、球的RCS曲线
➢ 占位作用形成低RCS机身 ➢ 平板－曲面机身 ➢ 凹凸曲面机身
UCAR(Unmanned Combat Armed Rotorcraft )
➢ 对于舰船隐身，则要注意消除舰体和海面组成的二面 角。
舰船RCS减缩的几种方案
外形设计原理
➢ 对于外形隐身技术，根据能量守恒，减小头向电磁散 射强度必然加强其它方向电磁散射强度
双站反隐身示意图
➢ 外形隐身技术要点：不怕某几个方向很强，就怕许多 方向都强
“如果所有的视角都具有同等的重要性，则外形技术就没 有任何用武之地。这是因为经验告诉我们，某一角度RCS 的减少，必定伴随着另一个方向的增大。然而，对于大多 数机载系统，前向RCS的控制比侧向重要的多。因此，可 以用外形技术将前向的大回波移到侧向，高度后掠的机翼 就是一个例子。但是我们应该意识到，外形技术只在系统 设计阶段才起重要作用。”
第三章 飞行器外形隐身技术
飞行器射频隐身技术研究综述
系统工程与电子技术
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图表清单
图 1.1 飞机的外形尺寸和雷达散射截面积的对比 .....................................................................1 图 1.2 不同 RCS 值的飞机与雷达探测距离的关系 .....................................................................2 图 1.3 F-117A 战斗机...................................................................................................................5 图 1.4 B-2 隐身轰炸机.................................................................................................................6 图 1.5 F-22 战斗机.......................................................................................................................6 图 1.6 F-35 战斗机.......................................................................................................................7 图 2.1 三灭点透视及坐标系.......................................................................................................12 图 2. 2 仅知两个主灭点的透视投影 ...........................................................................................13 图 2.3 透视参数迭代优化求解过程 ...........................................................................................13 图 2.4 透视投影的灭点和逆变换计算参数的定义 ...................................................................14 图 2.5 透视射线的几何关系.......................................................................................................15 图 2.6 从面元 ds 看到的像.........................................................................................................16 图 2.7 由图象明暗度重建三维外形的例子 ...............................................................................17 图 2.8 F-22 三维复原图.............................................................................................................20 图 2.9 三视图 .............................................................................................................................21 图 2.10 隐身融合.........................................................................................................................22 图 2.11 机身 ................................................................................................................................22 图 2.12 机翼和水平尾翼.............................................................................................................23 图 2.13 垂尾 ................................................................................................................................23 图 2.14 机头 ................................................................................................................................24 图 2.15 进气口 ............................................................................................................................24 图 2.16 尾喷口 ............................................................................................................................25 图 2.17 边缘同向设计.................................................................................................................25 图 3.1 容许反射系数和反射率之间的关系 ...............................................................................28 图 3.2 吸波材料的频率特性.......................................................................................................29 图 3.3 谐振型吸波材料的机理...................................................................................................30 图 3.4 几种宽频材料的εr、μr 随厚度 Z 的分布（l 是总厚度） .......................................31 图 3.5 吸收型吸波材料的构造方式 ...........................................................................................31 图 3.6 Syncore 层板吸波结构...................................................................................................33 图 3.7 Dallenbach 和 Jaumann 梯度多层吸波结构 ...............................................................33 图 3.8 蜂窝夹层结构..................................................................................................................34 图 3.9 吸波结构图......................................................................................................................35 图 3.10 三层吸波复合材料结构示意图 .....................................................................................35 图 4.1 坐标系 ..............................................................................................................................48 图 4.2 模拟散射的区域...............................................................................................................49 图 5.1 球的计算网格...................................................................................................................51