無人機實習(xí)報告范文 無人機專業(yè)實訓(xùn)報告
無人機實習(xí)報告范文大全
科研類航空航天模型錦標(biāo)賽是由國家體育總局、教育部、科技部聯(lián)合舉辦的,自2004年起,每年一次。該項賽事旨在提高學(xué)生身體素質(zhì),進(jìn)一步挖掘拓展青少年科技創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)我國航空工業(yè)和國防后備力量,搭建一個發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新人才,檢驗創(chuàng)新作品的平臺。
無人機實習(xí)報告一
專業(yè): 班級: 姓名: 學(xué)號: 實踐單位:無人機特種技術(shù)國防科技重點實驗室 實踐時間:
一、實習(xí)目的
通過對無人機特種技術(shù)國防科技重點實驗室的四個實驗室進(jìn)行有針對性的參觀、學(xué)習(xí),可以提高對本專業(yè)的了解和認(rèn)識,增加學(xué)習(xí)興趣和增強專業(yè)自豪感,為日后專業(yè)知識的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。同時,實習(xí)對學(xué)生了解社會、接觸生產(chǎn)實際、加強勞動觀念、培養(yǎng)動手能力和理論與實踐相結(jié)合的能力等方面亦具有重要的意義。
二、實習(xí)內(nèi)容
2012年10月15日下午,我們在班主任老師的帶領(lǐng)下到位于高新區(qū)的無人機所進(jìn)行參觀、學(xué)習(xí)。
西北工業(yè)大學(xué)第365研究所(西安愛生技術(shù)集團(tuán)公司)隸屬于西北工業(yè)大學(xué),坐落于陜西省西安市國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),是以無人機研發(fā)為主,集科、工、貿(mào)于一體的具有獨立法人資格的現(xiàn)代高科技企業(yè)。
國防科技實驗室體系由國防科技國家實驗室、國防科技重點實驗室、國防重點學(xué)科實驗室三類實驗室構(gòu)成。其中,國家實驗室是綜合型的實驗室,主要從事國防重大基礎(chǔ)研究、戰(zhàn)略高技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)研究;重點實驗室是專業(yè)型的實驗室,主要從事探索性、創(chuàng)新性和重大關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究;學(xué)科實驗室是基礎(chǔ)型的實驗室,主要從事國防基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)領(lǐng)域的新原理、新方法、新技術(shù)研究。三類實驗室定位和功能不同,相互促進(jìn),協(xié)調(diào)發(fā)展。通過本次參觀,我們國防意識、專業(yè)認(rèn)知以及目標(biāo)性都加強了。
進(jìn)入實驗室大樓,就被實驗室的簡介所吸引,我們都知道2009年10月1日,在60年國慶大閱兵中,首次亮相的無人機方隊全部3個型號均由西工大研制生產(chǎn)。于是我們懷著無限的向往進(jìn)入實驗室參觀。
第一個實驗室是通用半物理仿真/紅外末制導(dǎo)仿真系統(tǒng),以及很多無人機上的零件,如陀螺儀,導(dǎo)航芯片,多級,電源,發(fā)電機等等。講解人員給我們一一介紹了無人機的各種組件,這些都是最最基礎(chǔ)的元器件,有很多我們都在學(xué)校學(xué)習(xí)過,介紹過程中,將實物與所學(xué)知識相結(jié)合,加深了認(rèn)識。介紹內(nèi)容包括傳感器、陀螺、發(fā)電機、液壓系統(tǒng)等,其中,傳感器讓我回憶起好多之前的知識,而我對我們正在學(xué)習(xí)的陀螺和電機方面的介紹特別感興趣。在實物的幫助下,一些課堂上難以理解的地方馬上就清晰啦。液壓方面,結(jié)合大二上學(xué)期的那次派克之旅,了解了更多關(guān)于液壓的知識。
第二個實驗是視景仿真、射頻末制導(dǎo)仿真系統(tǒng)、綜合測試暗室,在這里主要是進(jìn)行飛行環(huán)境的仿真與數(shù)據(jù)的采集。在暗室里模擬無人機的飛行環(huán)境,主要是天空電磁環(huán)境,通過全天候的紅外拍攝,將數(shù)據(jù)采集到實驗室計算機上。然后在科研人員的操作下,對仿真結(jié)果分析,提出方案。我們參觀時,實驗室正在進(jìn)行實驗,不得不說場面還是很壯觀的,我們是好奇又嘆服。
第三個實驗是四旋翼仿真系統(tǒng),以及無人直升機的性能測試。一進(jìn)入實驗室就有一種親切的感覺,哪些輕木做的航模曾經(jīng)也從我們手中飛起過。當(dāng)然這的實驗臺要高級的多。在四旋翼仿真系統(tǒng)前,我們與班主任及講解員討論了許久,認(rèn)識了許多新的知識和概念。這樣的系統(tǒng),在國外影片中有見過,但是,作為大學(xué)生的我真的很難完成這樣的工程系統(tǒng),由此,我看見了自己與他人的差距,日后還要繼續(xù)努力才行。
第四個實驗是地面站、地形跟隨仿真系統(tǒng)、起降模擬系統(tǒng),這里主要是對無人機起降與飛行過程的模擬與監(jiān)控?粗粋個的顯示臺和操作柄,感覺自己已經(jīng)身臨其境了。講解人員向我們介紹了模擬系統(tǒng)后,又向我們示范了無人機的起飛與轉(zhuǎn)彎過程,讓我們更直觀的了解無人機的飛行過程。
三、實習(xí)總結(jié)
雖然實習(xí)時間很短,但是我們還是學(xué)到了很多知識,無論是元件的還是系統(tǒng)的,都有了更全面的了解。一方面,我們加深了專業(yè)知識的認(rèn)知和理解。另一方面,我們也看見了專業(yè)的前景,提高了學(xué)習(xí)的興趣。但是,同時我們也不可忽視一些問題。雖然我們的科研一直都在進(jìn)步,但是與發(fā)達(dá)國家的差距還是很大,我們不可能依靠他們的幫助而前進(jìn),只有我們的科研人員腳踏實地的進(jìn)行研究,才有希望。而我們現(xiàn)在必須加強文化與道德的學(xué)習(xí),將來為我國的科技進(jìn)步做貢獻(xiàn)。
無人機實習(xí)報告二
飛行器可用于民用事業(yè)、滿足國防需求,也可以開發(fā)和利用航空資源,國內(nèi)外對飛行器都進(jìn)行了大量的研究飛行器的研究主要分為三個類型,固定翼機、旋翼機和撲翼機。 無人飛行器(UAV)自主飛行的技術(shù)多年來一直 是航空領(lǐng)域研究的熱點,并且在實際應(yīng)用中存在 大量的需求,例如軍事(偵察目標(biāo)捕獲與營救任務(wù)等),科學(xué)數(shù)據(jù)采集(地質(zhì)、林業(yè)勘探、農(nóng)業(yè)病蟲害防治等),視頻監(jiān)控(航拍FPV、影視制作等)等。利用無人飛行器來完成上述任務(wù)可以大大降低成本和提高人員安全保障。四軸飛行器具備VTOL(Vertical Take-Off and Landing,垂直起降)飛行器的所有優(yōu)點,又具備無人機的造價低、可重復(fù)性強以及事故代價低等特點,具有廣闊的應(yīng)用前景。它是無人飛行器(UAV)的一種特殊機型,其具有十字排列的四個螺旋槳方便起飛與控制,在低空低速狀態(tài),可以在狹小的空間里執(zhí)行任務(wù)。與其他無人機比較,由于結(jié)構(gòu)簡單,方便攜帶且維護(hù)成本低。無人自主飛行平臺能夠自主飛行并完成相應(yīng)任務(wù),與通用有人飛機相比,其造價低廉,可維護(hù)性,使用費用都具有明顯優(yōu)勢。在近年來的歷次戰(zhàn)爭中,發(fā)揮著重要作用,在民用方面與救災(zāi)領(lǐng)域運用前景廣闊,例如無人機可在發(fā)生災(zāi)害后及時實施監(jiān)控災(zāi)情,對救災(zāi)和災(zāi)害處理產(chǎn)生有益影響。因此對于四軸飛行器的研究具有重大的現(xiàn)實意義。
四旋翼結(jié)構(gòu)最早在20世紀(jì)初就已經(jīng)出現(xiàn),對于當(dāng)時的科技水平人們嘗試了許多方法,都沒很好的完成控制飛行。直到上世紀(jì)90年代,隨著微型計算機、傳感器、通訊技術(shù)、能源以及控制理論的發(fā)展,給四旋翼的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍,四旋翼的研究已經(jīng)成為時代的熱點。
20世紀(jì)90年代之后,隨著微機電系統(tǒng)(MEMS)研究的成熟,幾克重的MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)被制作了出來,使得多旋翼飛行器的自動控制器可以做了。但是MEMS傳感器數(shù)據(jù)噪音很大,不能直接讀出來用,于是人們又花了一些年的時間研究MEMS去噪聲的各種數(shù)學(xué)算法。這些算法以及自動控制器本身通常需要速度比較快的單片機來運行,于是人們又等了一些年時間,等速度比較快的單片機誕生。接著人們再花了若干年的時間理解多旋翼飛行器的非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu),給它建模、設(shè)計控制算法、實現(xiàn)控制算法。
因此,直到2005年左右,真正穩(wěn)定的多旋翼無人機自動控制器才被制作出來。之前一直被各種技術(shù)瓶頸限制住的多旋翼飛行器系統(tǒng)突然出現(xiàn)在人們視野中,大家驚奇地發(fā)現(xiàn)居然有這樣一種小巧、穩(wěn)定、可垂直起降、機械結(jié)構(gòu)簡單的飛行器存在。一時間研究者趨之若鶩,紛紛開始多旋翼飛行器的研發(fā)和使用。
四旋翼飛行器是多旋翼飛行器中最簡單最流行的一種。如上所述,最初的一段時間主要是學(xué)術(shù)研究人員研究四旋翼。2010年,法國Parrot公司發(fā)布了世界上首款流行的四旋翼飛行器ne。作為一個高科技玩具,它的性能非常優(yōu)秀:輕便、靈活、安全、控制簡單,還能通過傳感器懸停,用WIFI傳送相機圖像到手機上。
現(xiàn)在的四軸飛行器設(shè)計主要是基于經(jīng)典PID和互補濾波算法的控制系統(tǒng),飛行器飛行控制算法的設(shè)計一直是控制領(lǐng)域眾多研究者最關(guān)心和最關(guān)鍵的問題之一。傳統(tǒng)的控制策略是在飛行器系統(tǒng)的某個特定作用點上首先將系統(tǒng)模型線性化,然后在此基礎(chǔ)上運用經(jīng)典控制理論對系統(tǒng)進(jìn)行分析和控制,控制精度和控制能力相對偏弱。相比之下,運用現(xiàn)代非線性控制理論設(shè)計的控制算法,其性能明顯優(yōu)于經(jīng)典控制算法。
總的來說,國內(nèi)外對于四旋翼的研究主要集中在兩個部分,其中一部分主要研究在系統(tǒng)建模和不同控制策略的優(yōu)異與否,例如賓夕法尼亞大學(xué)GRASP實驗室設(shè)計制造的室內(nèi)四旋翼飛行器,麻省理工學(xué)院所設(shè)計的四旋翼飛行器,它運用的為擴展卡爾曼算法對姿態(tài)傳感器得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合濾波,達(dá)到穩(wěn)定控制的目標(biāo)。可以根據(jù)要求按照計劃進(jìn)行自主飛行,并可用過Wi-Fi與地面控制站交互信息。
另一部分則更加側(cè)重飛行器在具體應(yīng)用中的研究,比較為人熟知的有亞馬遜的“首要飛行”無人機送貨項目。該無人機結(jié)合全球定位系統(tǒng)(GPS)從96個倉庫之一直飛訂貨人門口派送低于5磅的貨物,亞馬迅86%的運送物品質(zhì)量都滿足此要求。到2013年亞馬遜持續(xù)對該項目進(jìn)行安全測試,以獲得美國聯(lián)邦航空管理局的批準(zhǔn)。
實際上在四旋翼的研究過程中,其模型機的研制還沒有形成一個完備的理論體系,因此有必要從基礎(chǔ)模型部分開始搭建研究實驗平臺。
四旋翼飛行器需要完成穩(wěn)定飛行以及各種姿態(tài)的控制,需要實現(xiàn)對其姿態(tài)的感知以及旋翼動力裝置的控制。要實現(xiàn)操控人員對飛行器的控制,還要實現(xiàn)無線遙控功能。在四旋翼飛行器的整體研發(fā)設(shè)計中,飛行控制系統(tǒng)是最基本的組成部分,也是最重要的組成部分。飛行控制器配備各種傳感器,以實現(xiàn)對飛行器姿態(tài)的測量;配備微控制器經(jīng)程序設(shè)計實現(xiàn)控制系統(tǒng)核心,對傳感器測量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計算,根據(jù)姿態(tài)與位置,結(jié)合遙控量實現(xiàn)符合要求的控制輸出;根據(jù)飛行控制器的運算輸出,實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的控制。通過測量、運算、輸出完成整個閉環(huán)控制系統(tǒng)。因此,飛行控制器的硬件組成部分主要包括姿態(tài)傳感器、微控制器、電機驅(qū)動部分以及電機等。同時還要有合適的穩(wěn)壓電路模塊和相應(yīng)的無線通信模塊來實現(xiàn)與地面控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。如圖1-1所示
微控制器微控制器無線無線接收接收模塊模塊33軸重力軸重力加速度傳加速度傳感器感器33軸電子軸電子陀螺儀傳陀螺儀傳感器感器電機驅(qū)電機驅(qū)動模塊動模塊電電機機穩(wěn)壓電源模塊穩(wěn)壓電源模塊
在飛行器設(shè)計過程中,飛行器控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計也是極其重要的,軟件系統(tǒng)由5部分構(gòu)成:初始化模塊、遙控器解碼、姿態(tài)處理、綜合處理單元和電機驅(qū)動。其中,在整個系統(tǒng)設(shè)計中,控制反饋環(huán)節(jié)中的姿態(tài)角求解問題,是整個四旋翼飛行器飛行控制器的核心部分之一
初始化模塊遙控器解碼綜合處理單元電機驅(qū)動姿態(tài)處理
在完成硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)部分的設(shè)計并組裝完成之后,我們四旋翼進(jìn)行反復(fù)實驗與調(diào)試試飛并對在實驗過程中獲得的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析處理。
姿態(tài)解運算采用互補濾波方式,通過對陀螺儀角速度測量值高通濾波和加速度測量值低通濾波,形成互補方式進(jìn)行姿態(tài)角估算。如圖1-3所示,使用上位機顯示姿態(tài)融合前后 X 軸偏角的波形。紅色:加速度計算出的角度;綠色:濾波后的角度。
可以看到最前面靜止區(qū)域,綠色曲線幾乎不受噪聲影響,說明靜止時濾波效果到達(dá)要求。圖中A部分是靜止時產(chǎn)生的數(shù)據(jù),由于加速度傳感器受噪聲污染嚴(yán)重,所以,波形震動較大,對比綠色曲線,說明濾波效果較好;B部分是飛行器從水平狀態(tài),繞 Y 軸旋轉(zhuǎn)后不同姿態(tài)所得角度融合的結(jié)果;C部分是晃動時的數(shù)據(jù),加速度傳感器受干擾嚴(yán)重,對比綠色曲線,說明互補濾波在本設(shè)計中達(dá)到了不錯的效果。
姿態(tài)解算出四旋翼飛行器的俯仰角(Pitch)、翻滾角(Roll)、偏航角(Yaw),傾角曲線如圖1-4所示,藍(lán)色是俯仰角,紅色是翻滾角,綠色是偏航角。從圖像上看,姿態(tài)角幾乎不受噪聲影響。
在試飛過程中,我們對姿態(tài)的穩(wěn)定性能和指令跟蹤性能進(jìn)行實際飛行測試,即分別測試遙控器指令信號為0 時四旋翼的姿態(tài)保持性能和遙控指令信號發(fā)生變化時四旋翼姿態(tài)對指令信號的跟蹤性能。 在[0, 60]秒內(nèi),滾轉(zhuǎn)和俯仰通道的遙控器指令信號均保持為 0,)和,四旋翼的滾轉(zhuǎn)角和俯仰角能夠穩(wěn)定在較小角度內(nèi)。對于滾轉(zhuǎn)通道,在[60, 110]秒?yún)^(qū)間內(nèi),不斷小角度變化指令信號,由)可以,實際角度基本能夠?qū)崿F(xiàn)對指令信號的快速跟蹤;在[110, 130]秒?yún)^(qū)間內(nèi),指令信號大范圍持續(xù)變化,由放大圖1-5(b)可以看出,實際滾轉(zhuǎn)角同樣能夠?qū)崿F(xiàn)快速大角度下的指令信號跟蹤,而在指令信號恢復(fù)為小角度甚至 0 時,實際滾轉(zhuǎn)角仍然具有良好的響應(yīng)表現(xiàn)。
由圖1-5(c)可以看出,實際俯仰角能夠?qū)崿F(xiàn)快速大角度下的指令信號跟蹤,而在指令信號恢復(fù)為小角度甚至 0 時,實際俯仰角仍然具有良好的響應(yīng)性能。對于偏航通道我們進(jìn)行了穩(wěn)定保持性能測試,即指令偏航角速率始終為 0,考察偏航通道的保持性能,測試結(jié)果如圖1-5(d)所示,可以看出,在進(jìn)行上述滾轉(zhuǎn)、俯仰通道測試過程中,偏航通道角度能夠保持在 5 度以內(nèi),達(dá)到了很高的穩(wěn)定保持性能。
由上述姿態(tài)測試可以看出,設(shè)計的飛行控制系統(tǒng)能夠?qū)ψ藨B(tài)實現(xiàn)較高精度的穩(wěn)定保持和指令跟蹤控制,表現(xiàn)出優(yōu)秀的控制性能。
在對四旋翼的多次試飛試驗中發(fā)現(xiàn),飛行器的姿態(tài)控制,其俯仰角度與橫滾角度的控制誤差可以保持在 10度以內(nèi),但是偏航角度則經(jīng)常出現(xiàn)震蕩。經(jīng)分析,偏航角度只有靠1個單軸電子式陀螺儀測量,其溫漂導(dǎo)致測量精度與準(zhǔn)確度大大下降,使得控制器性能大大降低。
由于陀螺儀傳感器幾乎不受震動的影響,陀螺儀產(chǎn)生的誤差主要是長時間積分的累積誤差。短時間內(nèi),陀螺儀數(shù)據(jù)是可靠的;長時間內(nèi),需要加速度傳感器對其校正,提高數(shù)據(jù)的可靠性。陀螺儀傳感器數(shù)據(jù)在積分過程中,時間積分為0的噪聲數(shù)據(jù)會被平滑濾掉。
在加速度計與陀螺儀測量值之間設(shè)定固定權(quán)值,所得姿態(tài)角能夠滿足飛行器基本飛行動作需求。依據(jù)實驗結(jié)果,姿態(tài)融合算法存在以下幾個方面問題:
(1)測量姿態(tài)角時,由于陀螺儀測量角速度隨著積分時間的增長,誤差會逐漸增大,需要采用加速度對角速度積分進(jìn)行短期與長期融合修正;
(2)采用固定權(quán)值進(jìn)行姿態(tài)融合過程中,融合得到姿態(tài)角與最終姿態(tài)角有一定差距,固定權(quán)值的取值需進(jìn)行多次試驗,并且權(quán)值需保留一定的精度才能取得更好的效果;
(3)在嵌入式設(shè)備中,類似互補濾波算法以及四元數(shù)等運算,仍然需要較長的處理時間;
(4)飛行器偏航角測量是采用陀螺儀角速度計 Z 軸時間積分,角速度值積分短時間內(nèi)是比較準(zhǔn)確,但是積分時間越長,誤差則會逐漸積累,所得偏航角與實際偏航角誤差很大。則單獨使用積分無法得到準(zhǔn)確偏航角。
試驗中發(fā)現(xiàn),飛行器的姿態(tài)控制,其俯仰角度與橫滾角度的控制誤差可以保持在5度以內(nèi),但是偏航角度則經(jīng)常出現(xiàn)震蕩。經(jīng)分析,偏航角度只有靠 1 個單軸電子式陀螺儀測量,其溫漂導(dǎo)致測量精度與準(zhǔn)確度大大下降,使得控制器性能大大降低。四旋翼飛行器的穩(wěn)定性需要進(jìn)一步實驗調(diào)試,經(jīng)多次實驗才能得到更加穩(wěn)定的飛行控制參數(shù)。
四旋翼飛行器有著特殊的結(jié)構(gòu),在軍事、工業(yè)及民用領(lǐng)域均有廣闊前景。固定翼飛行器需要通過控制螺旋槳漿距以完成不同飛行動作,與固定翼飛行器不同的是,四旋翼飛行器僅僅調(diào)整四個螺旋槳不同轉(zhuǎn)速即可完成各種飛行動作,且有著極高的靈敏度。通過設(shè)置不同系統(tǒng)參數(shù),還可實現(xiàn)對飛行器穩(wěn)定性及反應(yīng)靈敏度進(jìn)行靈活控制,滿足各種應(yīng)用場合不同需求。在未來的研究中,四旋翼的研究必將成為擁有很廣的應(yīng)用價值和使用前景,可以說,在未來的10-20年,無人機行業(yè)必將進(jìn)入黃金發(fā)展軌道。
無人機實習(xí)報告三
遙感飛機泛指用于航空遙感的各類飛機。如有人駕駛和無人駕駛飛機;固定翼或旋翼式(直升)飛機;高空或中、低空飛機等。遙感飛機主要作為遙感平臺,裝載各種傳感器。通常是在機腹設(shè)置不同的窗口,便于對地觀測。如安置航攝用的攝影機、多光譜攝影機以及各種掃描儀、輻射計、測高儀等。除進(jìn)行遙感試驗和生產(chǎn)作業(yè)外,遙感飛機還用于各種星載遙感儀器的模擬試驗,為檢驗和改善星載儀器收集數(shù)據(jù)。
無人駕駛飛機為空中遙感平臺的微型航空遙感技術(shù),其特點是以無人駕駛飛機為空中平臺,以專用照相機、攝像機以及視頻無線傳輸技術(shù)獲取信息,用計算機對圖像信息進(jìn)行處理,并按照一定精度要求制作成圖像。
設(shè)備的基本性能
其性能依目的不同略有區(qū)別,如遙感偵察要求升限大、速度快。一般遙感目的主要性能是穩(wěn)定性好,續(xù)航時間長,具有多個儀器窗口,能提供較大的設(shè)備空間和能源供應(yīng)等,對于側(cè)視雷達(dá)遙感,還要求具有全天候飛行能力。
價格
無人機所用傳感器決定無人機的價格,遙感傳感器是根據(jù)不同類型的遙感任務(wù),使用相應(yīng)的機載遙感設(shè)備,如高分辨率CCD數(shù)碼相機、輕型光學(xué)相機、多光譜成像儀、紅外掃描儀,激光掃描儀、磁測儀、合成孔徑雷達(dá)等。
應(yīng)用
實踐證明,以無人駕駛飛機為空中遙感平臺的微型航空遙感技術(shù),適應(yīng)國家經(jīng)濟和文化建設(shè)發(fā)展的需要,為中小城市特別是城、鎮(zhèn)、縣、鄉(xiāng)等地區(qū)經(jīng)濟和文化建設(shè)提供了有效的遙感技術(shù)服務(wù)手段。遙感航拍技術(shù)對我國經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。
隨著我國改革開放的逐步深入,經(jīng)濟建設(shè)迅猛發(fā)展,各地區(qū)的地貌發(fā)生巨大變遷。現(xiàn)有的航空遙感技術(shù)手段已無法適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的需要。新的遙感技術(shù)為日益發(fā)展的經(jīng)濟建設(shè)和文化事業(yè)服務(wù)。以無人駕駛飛機為空中遙感平臺的技術(shù),正是適應(yīng)這一需要而發(fā)展起來的一項新型應(yīng)用性技術(shù),能夠較好地滿足現(xiàn)階段我國對航空遙感業(yè)務(wù)的需求,對陳舊的地理資料進(jìn)行更新。
隨著我國經(jīng)濟和文化建設(shè)的發(fā)展,不少古建筑、考古現(xiàn)場等發(fā)現(xiàn)、田野考古探索、城鄉(xiāng)的地貌發(fā)生巨大變化。一些版圖反映不出新的面貌。
目前使用資料較為陳舊。常規(guī)的成圖周期,已不能滿足需要。我們利用遙感航拍技術(shù)更新的地理資料對地區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)起到了積極的促進(jìn)作用。
為適應(yīng)城鎮(zhèn)發(fā)展的總體需求,提供綜合地理、資源信息。正確、完整的信息資料是科學(xué)決策的基礎(chǔ)。各地區(qū)、各部門在綜合規(guī)劃、田野考古、國土整治監(jiān)控、農(nóng)田水利建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、廠礦建設(shè)、居民小區(qū)建設(shè)、環(huán)保和生態(tài)建設(shè)等方面,無不需要最新、最完整的地形地物資料,已成為各級政府部門和新建開發(fā)區(qū)急待解決的問題。我們用遙感航拍技術(shù)準(zhǔn)確地反映出地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的古跡、新建的街道、大橋、機場、車站以及土地、資源利用情況的綜合信息。遙感航拍技術(shù)是各種先進(jìn)手段優(yōu)化組合的新型應(yīng)用技術(shù)。
航空遙感技術(shù)以低速無人駕駛飛機為空中遙感平臺,用彩色、黑白、紅外、攝像技術(shù)拍攝空中影像數(shù)據(jù);并用計算機對圖像信息加工處理。全系統(tǒng)在設(shè)計和最優(yōu)化組合方面具有突出的特點,是集成了遙感、遙控、遙測技術(shù)與計算機技術(shù)的新型應(yīng)用技術(shù)。
無人駕駛飛機為航空遙感提供了操作方便,易于轉(zhuǎn)場的遙感平臺。
可根據(jù)不同的需要選擇不同類型的平臺。起飛降落受場地限制較小,在操場、公路或其它較開闊的地面均可起降,其穩(wěn)定性、安全性好,轉(zhuǎn)場等非常容易。
多用途、多功能的影像系統(tǒng)是獲取遙感信息的重要手段。遙感航拍使用的攝影、攝像器材主要是經(jīng)過改裝的120照相機,拍攝黑白、彩色的負(fù)片及反轉(zhuǎn)片。也可使用小型數(shù)字?jǐn)z像機或視頻無線傳輸技術(shù)進(jìn)行彩色攝制。
機載系統(tǒng)可將飛機下方的地面圖像實時地傳輸?shù)降孛,實時顯示、實時記錄,用于導(dǎo)航和取景。拍攝人員根據(jù)地面監(jiān)視器實時操縱飛機和拍攝。遙感航拍有著準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
無人機實習(xí)報告四
1.無人機的應(yīng)用
無人機具有機動靈活的起降方式、低空循跡的自主飛行方式,具有快速響應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取能力,應(yīng)用到水利水電工程中具有重要作用與顯著優(yōu)勢,例如: 1.水利工程的安全與環(huán)境檢測 2.水利工程的測繪
3.動態(tài)監(jiān)測及水域環(huán)境監(jiān)測 4.水土環(huán)境檢測 5.航攝成圖 6.電力巡線
2.具體應(yīng)用及優(yōu)點:
1.水利工程的安全與環(huán)境檢測
無人機進(jìn)行低空遙感,完成快速測繪及信息監(jiān)測,具有數(shù)據(jù)分辨率高、實施快速等優(yōu)點。利用無人機機動性強,圖像分辨率高等特點,結(jié)合空間信息技術(shù)手段,將高分辨率影像和高精度GPS系統(tǒng)結(jié)合起來,為工程生態(tài)環(huán)境提高直觀的分析和科學(xué)決策的依據(jù),為大型提防工程、水庫及其他水利工程提高有效的安全監(jiān)測。
2.水利工程的測繪
以無人機作為遙感飛行平臺,在機體上荷載數(shù)據(jù)遙感設(shè)備,利用遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作為技術(shù)支撐,可以實時對地或?qū)δ繕?biāo)水域進(jìn)行觀測及數(shù)據(jù)的快速處理。完成數(shù)字線規(guī)劃圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖的繪制,為工程建設(shè)提供重要的信息。
3.動態(tài)監(jiān)測及水域環(huán)境監(jiān)測
利用無人機遙感圖像技術(shù),根據(jù)水利工程區(qū)域內(nèi)不同時間段的監(jiān)測圖像進(jìn)行假彩色合成,能夠分析該時間段內(nèi)水域的淹沒范圍,能夠分析水流移動方向和移動速度;利用紅外波段的水體輻射率同其他地物輻射率相比,存在較大差異的特點,針對目前水域,選擇合適的紅外波段,確定水體的閾值。將紅外波段輻射過后閾值在該范圍內(nèi)的定位水體,高出閾值的定義為非水體,根據(jù)該原理,可以計算水利工程區(qū)域內(nèi)水位值及水位覆蓋面積。對水域?qū)嵤﹦討B(tài)監(jiān)測,能夠查明范圍內(nèi)水域的變化情況,通過掌握的水域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來建立水域調(diào)查、水域統(tǒng)計及其他管理制度,逐步實現(xiàn)水域管理的信息化,滿足社會經(jīng)濟發(fā)展和水域管理的需要。利用水域動態(tài)監(jiān)測結(jié)果,建立水域變化及非法水域占用資料,為水利管理提供依據(jù)
4.水土環(huán)境檢測
水土保持是水利工程重要作用之一,由于水利工程規(guī)模較大,對水域內(nèi)水土保持及水土流失情況進(jìn)行統(tǒng)計,單純依靠人工處理,工作量巨大并且無法確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。無人機技術(shù)調(diào)查土壤侵蝕定量來完成水土保持的研究能更加快速準(zhǔn)確。結(jié)合遙感技術(shù)及常規(guī)方法,在GIS中存取、表達(dá)和計算,完成土壤侵蝕定量的計算。利用無人機獲取的遙感圖像,對水土流失情況、現(xiàn)狀及發(fā)生特點和趨勢,進(jìn)行科學(xué)分析并及時制定針對性改善策略,加快水土流失治理,確保水利工程的實際效用。 5.航攝成圖
利用無人機遙感圖像技術(shù),可對周邊環(huán)境進(jìn)行快速偵查測繪,圖像信息整合建立周邊環(huán)境地形模型。有助于對周邊環(huán)境的巡邏巡檢以及觀測。
6.電力巡線
裝配有高清數(shù)碼攝像機和照相機以及GPS定位系統(tǒng)的無人機,可沿電網(wǎng)進(jìn)行定位自主巡航,實時傳送拍攝影像,監(jiān)控人員可在電腦上同步收看與操控。推薦理由:采用傳統(tǒng)的人工電力巡線方式,條件艱苦,效率低下,一線的電力巡查工偶爾會遭遇“被狗攆”“被蛇咬”的危險。無人機實現(xiàn)了電子化、信息化、智能化巡檢,提高了電力線路巡檢的工作效率、應(yīng)急搶險水平和供電可靠率。而在山洪暴發(fā)、地震災(zāi)害等緊急情況下,無人機可對線路的潛在危險,諸如塔基陷落等問題進(jìn)行勘測與緊急排查,絲毫不受路面狀況影響,既免去攀爬桿塔之苦,又能勘測到人眼的視覺死角,無人機可快速反映并抵近檢查設(shè)備情況,配備遙控機手還可對高壓線線管進(jìn)行簡單的維修。對于迅速恢復(fù)供電很有幫助。
總結(jié):
無人機遙感技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)、無線通信技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的整合。應(yīng)用到水利水電工程中,可以根據(jù)不同情況需求用不同設(shè)備和技術(shù)的組裝整合達(dá)到各種功能的應(yīng)用,無人機能夠?qū)λこ虒嵤┛焖贉?zhǔn)確測繪、對水域?qū)嵤﹦討B(tài)監(jiān)測及環(huán)境監(jiān)測、電力巡線等工作有利于確保水利工程的重要作用,對水利工程具有重要意義。
無人機實習(xí)報告五
一、無人機發(fā)展現(xiàn)狀
(一)無人機概述
無人機(unmanned aerial vehicle或drone)是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。無人機用途廣泛,成本低,效費比好,無人員傷亡風(fēng)險,生存能力強,機動性能好,使用方便,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中有著極其重要的作用,在民用領(lǐng)域也有廣闊的發(fā)展前景。結(jié)合公安邊防部隊的實際,無人機在邊境地區(qū)的發(fā)展使用具有廣闊空間,能夠為邊防工作帶來極大的便利和工作效率的提高。
(二)國內(nèi)無人機發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)無人機近幾年來發(fā)展比較快,民企也多 通過第三屆 尖兵之翼就可以看出 國內(nèi)現(xiàn)在發(fā)展無人機的趨勢越來越好。
而除軍事用途外,由于無人機成本相對較低、無人員傷亡風(fēng)險、生存能力強、機動性能好、使用方便等的優(yōu)勢,使得無人機在航空拍照、地質(zhì)測量、高壓輸電線路巡視、油田管路檢查、高速公路管理、森林防火巡查、毒氣勘察、緝毒和應(yīng)急救援、救護(hù)等民用領(lǐng)域應(yīng)用前景極為廣闊。正是因為看到未來無人機的民用市場潛力巨大,除一些科研院所外,民營企業(yè)也開始介入無人機市場。目前粗略估計全國約有170多家單位在生產(chǎn)無人機!熬偷投水a(chǎn)品而言,一套無人機系統(tǒng)的生產(chǎn)成本有可能不超過幾十萬元,這也是中國有眾多廠家看重?zé)o人機市場前景的一個原因。
我國無人機當(dāng)前只具備偵查能力,無人機并不被現(xiàn)代戰(zhàn)爭看好,機器造價昂貴,戰(zhàn)場靈敏度低,極易被敵人捕捉,無法防御最新的電磁干擾等種種弊端,即便是美國也無能力大規(guī)模生產(chǎn),另外你提到的對地攻擊型無人機只在極少的戰(zhàn)爭中出現(xiàn),而且處于測試階段,他的攻擊方式并不算先進(jìn),GPS定位導(dǎo)彈一樣做的到。
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