隨著無(wú)人機(jī)在軍事和民用領(lǐng)域的逐步推廣應(yīng)用,為提升無(wú)人機(jī)在復(fù)雜空中環(huán)境態(tài)勢(shì)下的作業(yè)效率,保障無(wú)人機(jī)空域飛行安全,多無(wú)人機(jī)的協(xié)同作業(yè)變得尤為重要。無(wú)人機(jī)協(xié)同技術(shù),提高無(wú)人機(jī)安全性,同時(shí)也提升了無(wú)人機(jī)的自主化,智能化。無(wú)人機(jī)的協(xié)同,通過(guò)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)傳感器和數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)環(huán)境的有效觀測(cè)、評(píng)估和威脅判斷,在此基礎(chǔ)上,多無(wú)人機(jī)具有機(jī)群數(shù)量大、覆蓋面廣的特性,多機(jī)間可對(duì)感知內(nèi)容共享,實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作,提升完成任務(wù)的效率。課題針對(duì)無(wú)人機(jī)在民航領(lǐng)域中的應(yīng)用,采用多無(wú)人機(jī)協(xié)同作業(yè),代替常規(guī)機(jī)務(wù)人員對(duì)民航飛機(jī)航前航后繞機(jī)檢查,圍繞多無(wú)人機(jī)協(xié)同與航跡規(guī)劃兩個(gè)核心內(nèi)容,開(kāi)展了以下研究:第一,設(shè)計(jì)了多無(wú)人機(jī)協(xié)同繞檢的方案。以安全性,精確性和高效性為核心指標(biāo),從航跡規(guī)劃和機(jī)隊(duì)規(guī)模聯(lián)合優(yōu)化建模;針對(duì)民航飛機(jī)外觀模型建立,參考民航飛機(jī)航前航后繞機(jī)檢查標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建出符合標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)人機(jī)繞機(jī)檢查流程。為協(xié)同繞檢系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)提供了重要依據(jù)。第二,提出了針對(duì)繞檢作業(yè)的多無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃方法,分為航跡節(jié)點(diǎn)分配和全局航跡規(guī)劃。其中,航跡節(jié)點(diǎn)分配就是根據(jù)任務(wù)要求設(shè)定各無(wú)人機(jī)的航跡,離線規(guī)劃出多條飛行航跡;全局航跡規(guī)劃采用基于差分進(jìn)化粒子群算法... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

廉航易捷

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文52016年范堡羅航展上，空客公司(Airbus)展示了使用無(wú)人機(jī)對(duì)參展飛機(jī)進(jìn)行外觀檢查的先進(jìn)技術(shù)�？湛凸九cIntel公司合作，采用AscTecFalcon8無(wú)人機(jī)，如圖1-3(a)所示。該無(wú)人機(jī)采用V型結(jié)構(gòu)，可以對(duì)抗強(qiáng)風(fēng)，能夠在風(fēng)力較大的天氣情況下穩(wěn)定飛行；無(wú)人機(jī)的慣導(dǎo)模塊(IMU)具有三套冗余，此外電池、通信、電機(jī)均有冗余，能夠保證無(wú)人機(jī)安全可靠。在繞檢過(guò)程中，無(wú)人機(jī)配備實(shí)感相機(jī)，可實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)航與避障，同時(shí)實(shí)感相機(jī)拍攝到的圖像進(jìn)行三維重建，然后再將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)，其效果如圖1-3(b)所示。雖然該團(tuán)隊(duì)的無(wú)人機(jī)性能較強(qiáng)，可以抵抗強(qiáng)風(fēng)，但其不能實(shí)現(xiàn)故障實(shí)時(shí)診斷以及快速生成繞檢報(bào)告，且單架無(wú)人機(jī)繞檢耗時(shí)較長(zhǎng)，提升了時(shí)間成本。圖1-3(a)intel公司Falcon8無(wú)人機(jī)圖1-3(b)繞檢效果圖圖1-3intel公司產(chǎn)品國(guó)內(nèi)對(duì)此問(wèn)題研究較少。目前只了解到中國(guó)民用航空飛行學(xué)院魏永超副教授做過(guò)相關(guān)學(xué)術(shù)研究[23]。其采用三維激光掃描儀對(duì)學(xué)校訓(xùn)練機(jī)型進(jìn)行掃描，采集到完整的機(jī)身三維數(shù)據(jù)。但其掃描時(shí)間較長(zhǎng)，需要15分鐘，掃描數(shù)據(jù)精度較低，且后期對(duì)掃描數(shù)據(jù)處理則需要更多時(shí)間，不能滿足無(wú)人機(jī)繞檢實(shí)時(shí)檢測(cè)，快速生成檢查報(bào)告的需要。其研究三維建模效果圖如圖1-4所示。圖1-4魏永超副教授建模效果圖

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文52016年范堡羅航展上，空客公司(Airbus)展示了使用無(wú)人機(jī)對(duì)參展飛機(jī)進(jìn)行外觀檢查的先進(jìn)技術(shù)�？湛凸九cIntel公司合作，采用AscTecFalcon8無(wú)人機(jī)，如圖1-3(a)所示。該無(wú)人機(jī)采用V型結(jié)構(gòu)，可以對(duì)抗強(qiáng)風(fēng)，能夠在風(fēng)力較大的天氣情況下穩(wěn)定飛行；無(wú)人機(jī)的慣導(dǎo)模塊(IMU)具有三套冗余，此外電池、通信、電機(jī)均有冗余，能夠保證無(wú)人機(jī)安全可靠。在繞檢過(guò)程中，無(wú)人機(jī)配備實(shí)感相機(jī)，可實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)航與避障，同時(shí)實(shí)感相機(jī)拍攝到的圖像進(jìn)行三維重建，然后再將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)，其效果如圖1-3(b)所示。雖然該團(tuán)隊(duì)的無(wú)人機(jī)性能較強(qiáng)，可以抵抗強(qiáng)風(fēng)，但其不能實(shí)現(xiàn)故障實(shí)時(shí)診斷以及快速生成繞檢報(bào)告，且單架無(wú)人機(jī)繞檢耗時(shí)較長(zhǎng)，提升了時(shí)間成本。圖1-3(a)intel公司Falcon8無(wú)人機(jī)圖1-3(b)繞檢效果圖圖1-3intel公司產(chǎn)品國(guó)內(nèi)對(duì)此問(wèn)題研究較少。目前只了解到中國(guó)民用航空飛行學(xué)院魏永超副教授做過(guò)相關(guān)學(xué)術(shù)研究[23]。其采用三維激光掃描儀對(duì)學(xué)校訓(xùn)練機(jī)型進(jìn)行掃描，采集到完整的機(jī)身三維數(shù)據(jù)。但其掃描時(shí)間較長(zhǎng)，需要15分鐘，掃描數(shù)據(jù)精度較低，且后期對(duì)掃描數(shù)據(jù)處理則需要更多時(shí)間，不能滿足無(wú)人機(jī)繞檢實(shí)時(shí)檢測(cè)，快速生成檢查報(bào)告的需要。其研究三維建模效果圖如圖1-4所示。圖1-4魏永超副教授建模效果圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于多傳感器融合的無(wú)人機(jī)自主避障研究[D]. 何守印.北京理工大學(xué) 2016
[2]多無(wú)人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 鄧啟波.北京理工大學(xué) 2014
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碩士論文
[1]動(dòng)態(tài)環(huán)境下的多無(wú)人機(jī)協(xié)同控制技術(shù)研究與驗(yàn)證[D]. 陳琨.北京郵電大學(xué) 2019
[2]面向多無(wú)人機(jī)協(xié)同探測(cè)的感知技術(shù)研究[D]. 陳冬強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的路徑規(guī)劃算法研究[D]. 郭梟鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于立體視覺(jué)的無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避研究[D]. 朱海鋒.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[5]無(wú)人機(jī)協(xié)同組網(wǎng)感知融合技術(shù)研究[D]. 王東.電子科技大學(xué) 2015
[6]三維模型動(dòng)態(tài)紋理映射[D]. 劉猛.浙江大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3330906