无人机飞行操控技术 自主着陆
民用大中型固定翼无人机系统自主能力飞行试验要求-最新国标
民用大中型固定翼无人机系统自主能力飞行试验要求1范围本文件规定了民用大中型固定翼无人机系统自主能力飞行试验的要求、内容和方法。
本文件适用于民用大中型固定翼无人机系统（以下简称无人机）自主能力飞行试验，其他类型无人机自主能力飞行试验可参照执行。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T35018民用无人驾驶航空器系统分类及分级GB/T38152无人驾驶航空器系统术语3术语和定义GB/T35018、GB/T38152确定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1自主能力autonomous capability无人机系统以自动（人工发送指令）或自主（人工不进行干预）的方式在设计运行范围内实施飞行过程、探测及响应风险因素以及进行人机协同的能力。
3.2机组crew参与无人机系统飞行过程的操作人员，即人工介入角色。
3.3风险因素探测与响应operational risk detection and response对可能降低运行安全水平的可变因素进行探测，并作出适当的响应。
运行风险因素包括内部因素（如结构失效、硬件故障、软件崩溃等）和外部因素（如不利天气、障碍物、电磁干扰等）。
3.4设计运行范围operational design domain自动飞行系统设计时确定的适用于其功能运行的外部环境条件（包括空域条件、天气条件等）。
4.1试飞条 4一般要求件试飞的场地条件（海拔高度、跑道）和环境条件（大气温度、大气压力、大气湿度、风速、风向、能见度等）应符合无人机系统技术要求中的相关规定。
4.2试飞对象无人机系统技术状态应符合无人机系统技术要求。
4.3文件和资料试飞前应提供下列文件：a)飞行试验大纲；b)无人机系统技术说明书；c)无人机系统操作员手册及飞行手册；d)其他与试飞相关的必要资料和计算结果。
无人机自主飞行控制算法考核试卷
D.动力系统简化
16.以下哪些算法可以用于无人机路径跟踪？（）
A. LQR
B. MPC
C. PID
D.滑模控制
17.以下哪些因素会影响无人机飞行的能耗？（）
A.飞行速度
B.飞行高度
C.载荷重量
D.电池类型
18.以下哪些技术可以用于无人机自主起飞？（）
A.遥控器起飞
B.自动定高起飞
C.触发式起飞
A. SIFT算法
B. SURF算法
C. HOG算法Βιβλιοθήκη D. Haar级联8.在无人机自主飞行控制中，以下哪些控制策略可以用于应对不确定性？（）
A.滑模控制
B.自适应控制
C.鲁棒控制
D. PID控制
9.以下哪些部件属于无人机飞控系统？（）
A.飞行控制器
B.传感器
C.执行机构
D.电源模块
10.以下哪些技术可以用于无人机通信？（）
6.卡尔曼滤波
7.激光雷达避障
8.电机、电池、控制器
9. GPS、视觉定位
10.安全性、稳定性、效率
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. ×
5. ×
6. ×
7. ×
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1. PID控制算法通过比例、积分、微分三个环节对无人机进行姿态控制，实现快速、稳定、精准的飞行调整。
D.飞行时间
13.以下哪些技术可以用于无人机自主着陆？（）
A.视觉辅助着陆
B.雷达辅助着陆
C.惯性导航
D.激光测距
14.以下哪些特点描述了无人机自主飞行控制系统的优势？（）
无人机的关键技术
无人机的关键技术无人机是一种远程操控飞行器，它被广泛应用于科学研究、民用领域和军事领域。
无人机的广泛应用是由于其能够高效、快速、准确地完成各种任务。
无人机的成功应用离不开关键技术的支撑。
本文将介绍无人机的关键技术。
1. 着陆和起飞技术无人机的起飞和着陆技术是非常重要的关键技术。
起飞和着陆都需要精准的姿态控制和稳定性保持，以确保安全和准确性。
这样的技术要求可以通过制定精确的姿态控制算法和使用高精度的传感器来实现。
2. 自主导航技术无人机的自主导航技术是实现其任何任务的极为关键的技术。
无人机需要能够在没有人类操作员的情况下，自主地规划和执行飞行任务。
因此，需要先进的自主导航技术，包括全球定位系统（GPS）和多传感器数据融合。
3. 机身设计和材料机身设计和材料选择同样是无人机飞行稳定和高效完成任务的关键因素。
无人机的机身应该是轻巧、紧凑，有足够的空间来安装各种传感器和设备。
选择高性能材料可以确保机身的高强度和坚固性，并减轻机身重量。
4. 控制系统设计无人机控制系统设计是无人机运行的关键因素之一。
控制系统设计需要考虑多个因素，包括传感器类型、数据传输和飞行控制算法等。
一个高效的系统可以确保无人机顺利、精确地执行任务，同时确保高度稳定、可靠和安全。
5. 高效能源管理高效的能源管理是无人机可持续飞行的关键因素之一。
随着技术进步、轻量化材料和更高效的发动机的应用，无人机的航程和工作时间也得到了显著提高。
通过设计更高效的电池系统，进一步改进起飞和着陆系统等技术提高能源利用效率，无人机可以做到长时间飞行，提高工作效率和节约能源。
6. 操作界面和算法操作界面和算法是直接受控制者使用的关键技术。
一个高效的操纵界面和算法能够充分发挥无人机的性能并提高飞行的准确性。
7. 传感器传感器是无人机操作的核心技术之一。
传感器能够收集、处理和传输机身状态数据以及飞行实时数据，如高度、方向和速度，这些数据会被无人机的控制系统用于规划和调整飞行计划。
航空自主可控实施方案
航空自主可控实施方案航空自主可控系统是指飞行器在无人操纵的情况下，能够自主地进行飞行、导航、避障、着陆等操作。
这种系统在无人机、自动驾驶飞机等领域有着广泛的应用前景，因此制定一套科学合理的实施方案显得尤为重要。
首先，航空自主可控系统的实施需要充分考虑飞行器的自主感知能力。
飞行器需要通过激光雷达、摄像头、红外传感器等装置，实时感知周围环境的情况，包括地形、障碍物、气象条件等。
只有准确感知到周围环境，飞行器才能做出正确的飞行决策，确保飞行安全。
其次，航空自主可控系统的实施还需要考虑飞行器的智能决策能力。
飞行器需要具备一定的人工智能算法，能够根据感知到的环境信息，做出相应的飞行决策。
比如在遇到障碍物时，飞行器需要能够自主规避，选择安全的飞行路径。
在遇到恶劣天气时，飞行器需要能够自主调整飞行姿态，确保飞行稳定。
另外，航空自主可控系统的实施还需要考虑飞行器的通信和协同能力。
飞行器需要能够与地面控制中心、其他飞行器进行有效的通信和协同，实现飞行任务的协同完成。
在多飞行器协同作战的情况下，飞行器之间需要能够有效地共享信息、协同作战，提高整体作战效能。
最后，航空自主可控系统的实施还需要考虑飞行器的自主维护和故障处理能力。
飞行器需要能够自主进行系统状态监测，及时发现并处理系统故障，确保飞行器的飞行安全。
同时，飞行器还需要能够自主进行日常维护，延长飞行器的使用寿命。
综上所述，航空自主可控系统的实施方案需要充分考虑飞行器的自主感知能力、智能决策能力、通信和协同能力，以及自主维护和故障处理能力。
只有在这些方面都得到合理的保障和完善，飞行器才能真正做到自主可控，实现更加安全、高效的飞行任务。
飞行器的自动驾驶技术
飞行器的自动驾驶技术随着科技的不断进步，飞行器的自动驾驶技术也在不断发展。
自动驾驶技术的出现，使得飞行器的操控更加智能化和高效化，为航空领域带来了巨大的变革和发展。
本文将从飞行器自动驾驶技术的定义、应用领域、技术原理和未来发展等方面进行探讨。
一、飞行器自动驾驶技术的定义飞行器自动驾驶技术是指通过计算机系统和传感器等设备，实现飞行器在无人操控的情况下，自主完成起飞、飞行、导航、着陆等任务的技术。
它可以减轻飞行员的工作负担，提高飞行安全性和效率，同时也为航空运输、军事侦察、科学研究等领域提供了更多的可能性。
二、飞行器自动驾驶技术的应用领域1. 商业航空领域：自动驾驶技术在商业航空领域的应用越来越广泛。
例如，无人机在快递、物流、农业植保等方面的应用，可以提高效率和降低成本。
此外，自动驾驶技术还可以应用于航空公司的飞行任务，提高飞行安全性和准时率。
2. 军事领域：自动驾驶技术在军事领域的应用也非常重要。
例如，无人侦察机可以在战场上执行侦察任务，减少对飞行员的风险。
此外，自动驾驶技术还可以应用于无人战斗机和无人直升机等军事装备，提高作战效能。
3. 科学研究领域：自动驾驶技术在科学研究领域的应用也非常广泛。
例如，科学家可以利用无人机进行地质勘探、气象观测、环境监测等任务，获取更多的数据和信息。
此外，自动驾驶技术还可以应用于航天器的探测和探索任务，推动航天科学的发展。
三、飞行器自动驾驶技术的技术原理飞行器自动驾驶技术的实现离不开以下几个关键技术原理：1. 传感器技术：飞行器通过搭载各种传感器，如雷达、激光雷达、摄像头等，实时感知周围环境的信息。
这些传感器可以获取飞行器所需的位置、速度、姿态等数据，为自动驾驶系统提供准确的输入。
2. 数据处理技术：飞行器通过计算机系统对传感器获取的数据进行处理和分析，实现对飞行器的自主决策和控制。
数据处理技术包括图像处理、机器学习、路径规划等，可以使飞行器具备智能化的能力。
3. 通信技术：飞行器通过与地面控制中心或其他飞行器之间的通信，实现信息的交换和共享。
固定翼无人机自主着陆方案设计李嘉辉
固定翼无人机自主着陆方案设计李嘉辉发布时间：2021-10-25T07:45:47.109Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第12期作者：李嘉辉[导读] 随着无人机的普遍应用，创新研究自主着陆制导技术已经成为一个热门。
本文介绍了三种具有自主着陆制导能力的着陆系统，包括微波着陆系统、毫米波二次雷达着陆系统和精密进近着陆系统，介绍了三种安全着陆系统的功能特色以及技术体系，为我国创新安全自主着陆系统提供一个参考。
李嘉辉广东电网有限责任公司佛山禅城供电局广东佛山 528000摘要：随着无人机的普遍应用，创新研究自主着陆制导技术已经成为一个热门。
本文介绍了三种具有自主着陆制导能力的着陆系统，包括微波着陆系统、毫米波二次雷达着陆系统和精密进近着陆系统，介绍了三种安全着陆系统的功能特色以及技术体系，为我国创新安全自主着陆系统提供一个参考。
关键词：自主着陆精密进近着陆毫米波二次雷达微波着陆引言：当前，各个国家都在探索各种用途的无人机，并更多地运用于军事领域。
无人机自主着陆中安全才是最主要的。
大型无人机采用轮式起落架滑跑起降，这样的起降方式对安全性以及精细度条件很高。
无人机在回收中坏的数量是总数量的三分之一，这一重要原因是缺少一个着陆制导设备，如果有了一个安全的着陆制导设备，会减少很多无人机故障的数量。
国家在研究着陆制导系统还刚刚开始，并未拥有一个完整的体系。
创新安全的着陆制导技术是着陆制导领域的重中之重。
全球使用精密进近着陆制导系统，都存在各种各样的缺点。
例如分米波仪表着陆系统、精密进场雷达系统、微波仪表着陆系统、和差分全球导航卫星系统。
差分全球导航卫星系统典型的设备是美军的联合精密进近着陆系统。
合适国际民航组织的系统分别有米波仪表着陆系统和微波仪表着陆系统以及精密进近着陆系统。
米波仪表着陆系统在全球民航应用更普遍一些，它的缺点是容易受到相近频率工作的无线电台、附近机场高层建筑和空中飞机的干扰，此系统对场地场地要求极为严格，效率低下，技术体系也较为落后。
无人机自主飞行控制与环境感知研究
无人机自主飞行控制与环境感知研究随着科学技术的不断进步和人们对无人机应用的需求增加，无人机自主飞行控制与环境感知研究逐渐成为无人机领域中的重要研究方向之一。
无人机的自主飞行控制和环境感知技术的研究，不仅关乎无人机在各种应用场景下的可靠性和安全性，也影响着无人机行业的未来发展。
一、自主飞行控制技术自主飞行控制技术是指无人机在没有人类操作的情况下，能够根据预设任务，准确地进行导航、航向控制、高度控制、起飞和降落等动作。
通过自主飞行控制技术，无人机能够实现自动避障、固定航点巡航、指定区域飞行等多种飞行任务，极大地提高了无人机的智能化程度。
为了实现无人机的自主飞行控制，研究人员首先需要设计、构建符合航空原理的飞行控制算法。
基于地面控制站或者内置传感器的飞行控制系统可以实时监测、控制和改变无人机的飞行状态，确保无人机完成既定任务。
此外，人工智能和机器学习等领域的技术也被广泛应用于无人机的自主飞行控制中，使其能够从飞行中积累经验、适应环境变化并进行自我学习，提高对复杂环境的适应能力。
自主飞行控制技术的研究，还需要解决一些关键的技术问题。
首先是飞行路径的规划和导航问题，即如何让无人机在已知或未知环境下自主规划最佳飞行路径，并能够实时感知和避障。
其次是无人机的稳定性和控制问题，即如何能够通过合适的控制策略保持无人机稳定飞行，并实现精确的悬停、起降。
此外，对于多机协同飞行的场景，还需要解决无人机之间的通信与协同问题，实现集群飞行的协同控制。
二、环境感知技术环境感知技术是指无人机能够通过感知和理解周围环境的能力，包括对障碍物、天气状况、空域安全等的感知。
通过环境感知技术，无人机能够实时获取周围环境的信息，从而进行智能决策、规避风险、确保任务的安全完成。
为了实现无人机的环境感知，研究人员利用了各种传感器技术，例如相机、激光雷达、红外传感器等。
这些传感器可以提供无人机所需的环境信息，包括地面地物的识别、障碍物的检测与跟踪、天气状况的监测等。
无人机自主飞行技术研究
无人机自主飞行技术研究随着科技的不断进步，无人机已经成为人们生活中不可缺少的一部分，其应用领域广泛，包括军事侦察、生态监测、航拍摄影等。
然而，当前无人机还存在一些问题，比如需要人工操纵、遥控距离有限等，这些问题限制了无人机的使用范围。
为了解决这些问题，无人机自主飞行技术逐渐成为研究的热点。
一、无人机自主飞行技术的基本原理无人机自主飞行技术是指无人机通过预先设定的任务、路线和条件，实现自主飞行的一种技术。
实现无人机自主飞行有两种方式：一种是通过预设路径和控制的方式实现，另一种是通过无人机自主学习和感知环境的方式实现。
两种方式各有优缺点。
预设路径控制方式是指通过提前设定无人机的路径和航线，然后在无人机内置的程序控制下执行任务。
这种方式的优点是可以确保任务的安全性和准确性，缺点是需要大量的人工干预和调整。
自主学习感知方式是指无人机通过自主学习和感知环境的方式实现自主飞行。
这种方式的优点是无需人工干预，能够自主适应复杂的环境，但需要花费大量的时间和精力进行研究和开发。
二、无人机自主飞行技术研究的现状目前，无人机自主飞行技术已经得到了广泛的研究和应用。
在国内外，许多高校和科研机构都在进行相关研究。
研究团队主要集中在以下几个方面：1、路径规划：无人机自主飞行需要先规划路径和航线，因此路径规划是无人机自主飞行技术研究的一个重要领域。
目前，国内外的研究人员主要集中在路径规划算法的研究和改进方面。
2、感知能力：无人机自主飞行需要具备察觉周围环境和适应复杂的空气动力学环境的能力。
因此，感知能力是研究的重点之一。
目前，研究人员主要通过传感器等设备感知周围环境。
3、控制算法：无人机自主飞行需要通过控制算法实现对航向、姿态和速度等的控制。
因此，控制算法是研究的重点之一。
目前，研究人员主要集中在控制算法的优化和改进方面。
三、未来无人机自主飞行技术的发展趋势目前，无人机自主飞行技术正在不断发展，未来的研究和应用将主要集中在以下几个方面：1、智能感知：未来研究将集中在无人机对环境的自主感知，通过增加无人机的感知能力，让其能够更好地适应环境。
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①自主着陆
固定翼无人机最常用的回收方法与全尺寸飞机有相似之处，在跑道上降落。
除了非常小的飞行器之外，要使用这种回收方法，无人机必须装有起落架（机轮），同时它的控制系统必须能够完成固定翼飞机的常规拉平操纵，实践证明在飞机着陆滑行期间，方向控制是极为重要的，这也是要求无人机必须具备某种控制系统。
一种经常使用的适于跑道降落的技术是给无人机装一个尾钩，并在跑道上安装阻拦装置。
在这种方式中，飞机着陆进场期间对方向控制的需求和对机裁制动的需求可以减至最低。
这种方法与甲板着陆技术类似。
目前普遍使用的拦阻装置吸能器主要有两种；1摩擦制动，它有一个绕着缆绳或袋子的卷筒，其缆绳或带子连接到甲板拦阻索上（与无人机尾钩咬合的缆绳或带子，即使是用于着陆跑道也称作“甲板拦阻索”）：2旋转液压制动，一个带有转子的简易水涡轮，与一个绕着尼龙带的卷筒衔接，与摩擦制动类似，尼龙带与甲板拦索依次相连。
这两种制动系统之间有着明显的区别。
使用摩擦制动时，制动力通常可以预先设定，且制动距离（无人机被阻拦的距离）取决于无人机的重量和着陆速度。
而旋转液压制器被认为是“恒定距离阻拦装置”，即使无人机的重量在一定限制条件下才是正确的。
旋转液压制系统按照无人机的重量和着陆速度设计点来设置，与设计点之间有10%～20%误差，是可以接受的。
滑橇式着陆在“天眼”（skyeye）无人机中得到了成功的运用，
并且具有无需辅装的跑道路面的优点，没有大的障碍物的较平整的跑道面都可使用。
“天眼”使用一个配有减震器的滑橇，沿路保持无人机直线滑行。
当触地时，发动机停车，滑橇和地面之间的摩擦使无人机停止运动。
减震器的使用免去了飞机拉平动作；无人机只需设定一个较低的下沉率，然后飞到着陆场地。
由经典的拦阻索回收系统派生而来的是将拦阻网连接到缓冲器的滑轮绳系上，取代甲板拦阻索。
这种网必须设计成能将无人机罩住，并使制动负荷平均作用于机身结构上。
非常小型的飞机只需以一个较小的角度飞到地面，然后停止滑行。