一、卫星导航与飞行安全(论文文献综述)
郭佳倩[1](2021)在《农用无人机自主精准机动平台降落技术研究》文中提出农用无人机特别是多旋翼无人机因作业效率高、机动灵活等特点,近年来在农情信息快速获取、空中农药喷洒、播种、施肥、森林灭火等方面取得了长足发展。利用农药喷洒无人机,可有效避免田间作业人员与农药的接触,减少农药对田间作业人员的危害。但是,由于无人机单次携带药量和续航能力有限,需返回到固定降落点才能更换药液或电池,大大影响作业效率。若装载无人机、药罐和蓄电池等的机动作业平台,能根据无人机的作业位置在一定范围内移动,无人机自动降落在移动平台上补药,便可缩短补药、更换电池的飞行距离,提高作业效率。基于该思想,本文以四旋翼无人机为研究对象,采用北斗定位系统和视觉定位系统相结合,研究农用无人机自主精准机动平台降落技术,实现农用无人机能够自主精准降落至机动储药车上,为农药喷洒无人机实现自动化、智能化高效作业提供有效技术支持。本文主要工作及结论如下:(1)研究并提出无人机自主精准机动平台降落方案。通过分析及试验,将无人机自主精准机动平台降落过程分为距平台较高、距平台较近、即将着陆三个阶段,采用不同的调控策略和方法,提高自主降落精度和可靠性。当无人机距地面较高时,飞行控制器分别接收移动平台和无人机位置数据,计算无人机和移动平台的相对位置以调整无人机飞行姿态,使其靠近移动平台;当无人机距移动平台较近时,采用视觉定位,检测移动平台着陆标志与无人机的相对位置信息,以调整无人机飞行姿态靠近移动平台;在即将着陆时,用超声波模块实时测量无人机与移动平台距离,当测距值小于16cm时,触发无人机着陆脚架上的电磁铁回路,使电磁铁带电与移动平台上铁板吸合,实现无人机稳定着陆。(2)研究并设计了基于北斗卫星的移动平台定位方案和定位方法。分别选择BN-880和BD-357模块作为无人机和移动平台的北斗卫星定位模块,设计了2个北斗卫星定位模块数据接收、无线数据发送和飞行控制算法,在无人机距移动平台较高时,实现了由无人机飞行控制器检测移动平台的位置后,根据相对位置使无人机向地面移动平台靠近。同时,采用动态均值法实时更新位置数据,来提高定位精度。数据分析结果表明,采用相对定位方法定位精度在1.5 m内,满足系统要求。(3)设计、实现了基于机器视觉的移动目标精准检测及定位方法。为提高无人机距移动平台较近时的降落精准度,研究设计了一种具有嵌套特征的无人机着陆标志,构建了着陆标志与无人机实际距离模型,并用Open MV视觉处理模块对标志进行识别和定位。分别对设计的着陆嵌套内外标志Tag16h5和Tag36h11进行识别试验,结果表明,在X、Y、Z方向上,构建的距离模型预测值和实际值间的决定系数R2分别为0.991、0.989、0.939以及0.996、0.998、0.973,具有较高的测量精度,且着陆标志算法识别率为97.5%,有较高的识别率和鲁棒性。(4)设计了一种无人机防跌落着陆吸附固定装置及减震结构。移动平台采用磁性材质,并在下方装有弹簧,起到减震作用,无人机着陆时通过测距值触发继电器,使电磁铁带电吸合,实现无人机可靠、安全、稳定着陆至移动平台,避免无人机着陆不稳从平台上跌落。(5)完成了无人机自主精准机动平台降落系统的硬件搭建和软件设计。采用Ubuntu搭建无人机飞控开发环境,设计了无人机自主精准降落过程的主程序,并对无人机与各外接传感器的数据通信过程进行了程序设计。使用Mission Planner软件为地面站进行无人机试验飞行测试。在室外空旷环境中对系统进行了定点降落测试和移动降落测试。试验结果表明,无人机系统定点降落至移动平台时平均降落误差为6.78 cm,当平台以3 km/h移动时,无人机系统移动降落平均误差为13.29 cm。
周瑶[2](2021)在《基于GNSS的无人机诱偏技术研究》文中研究指明随着智能经济的快速发展,无人机已经成为生产生活中重要的无人化飞行工具,大量的无人机涌入市场,无人机的相关应用范围也越来越广。无人机便捷生产生活的同时也存在很多安全隐患,无人机飞行缺乏有效合理的管制,使得无人机被别有用心的犯罪分子应用于违法犯罪领域,引发许多难以预测的暴力违法事故,对人民群众的生命财产安全和国家空域安全都将构成重大威胁。因此,如何快速、安全、有效地进行违规飞行无人机的管控和反制已经成为国内外无人机反制研究的热点和难点之一。为此,本文主要围绕基于GNSS(Global Navigation Satellite System)的无人机诱偏技术展开研究,并重点研究了无人机诱偏技术中无人机欺骗原理及无人机诱偏方法的分析研究,进而为无人机反制欺骗的有效实施及无人机诱偏技术的深入研究提供理论依据和决策支持。具体的研究工作包括:(1)研究并分析无人机导航系统干扰和反制相关原理。无人机导航系统是根据GNSS接收机提供的无人机经度、纬度及时间等信息进行导航,与一般导航系统相比,无人机导航依赖于导航接收机的精度和实时性,因此,本文深入研究GNSS定位原理,同时分析GNSS欺骗干扰原理并分析欺骗信号产生原理和欺骗信号的捕获追踪原理,为进一步无人机诱偏技术的分析研究奠定了坚实基础。(2)基于融合LSTM-EKF(Long short-term memory-Extend Kalman Filter)的无人机诱偏方法。为了降低无人机欺骗信号产生与无人机导航接收机接收信号之间的信号时间延迟,本文创新性地建立无人机速度矢量欺骗模型,并提出了一种无人机诱偏策略实现无人机有效诱偏;进一步地,在无人机诱偏策略中,针对无人机飞行轨迹数据具有时序性,连续性的特点,引入长短时记忆神经网络学习方法,建立无人机轨迹预测模型,并利用扩展卡尔曼滤波处理非线性问题的能力优化预测结果,进而对无人机的飞行轨迹进行有效地预测;进一步地建立无人机欺骗性能评价指标。仿真结果显示,LSTM-EKF模型欺骗率高于LSTM算法2.02%,高于BP神经网络11.72%,验证了该算法模型的合理性。(3)搭建无人机欺骗软硬件平台。为了实现无人机反制诱偏,构建了无人机欺骗硬件系统和软件平台,为实现无人机有效欺骗提供了条件;为避免无人机飞入禁飞区,提出一种基于角度诱偏的无人机诱偏方法,通过设置无人机诱偏角度与生成式欺骗信号相结合,定向驱离无人机,实现无人机有效诱偏。
戈文一[3](2021)在《面向D级飞行模拟机视景系统的高真实感三维地形构建关键技术研究》文中认为近年来,民航航空运输业迅速发展的同时给航空安全带来巨大挑战。作为飞行员适航训练的核心装备,D级飞行模拟机对提高飞行安全性具有重要且不可替代的作用。地形采样数据能够真实获取全球范围的地表信息,这与飞行仿真训练特点高度契合,因此D级飞行模拟机视景系统通常以真实地形采样数据构建的三维地形为核心,营造逼真的飞行场景为飞行员提供必要的视觉信息。三维地形的真实感和实时性决定了飞行训练的质量,进而影响飞行安全。本文在满足D级飞行模拟机关于三维地形鉴定标准的基础上,研究地形采样数据中DEM和遥感影像的预处理方法,并以优化后的采样数据为数据源,研究三维地形的调度渲染方法实现高真实感三维地形构建。本文主要贡献如下:(1)本文充分分析了现有三维地形构建及地形采样数据预处理过程中存在的问题,提出了一种面向D级飞行模拟机的地形采样数据自动化预处理框架,涉及基础数据管理、DEM预处理、遥感影像预处理、采样数据质量评价以及三维地形构建等模块。受限于篇幅与研究精力,本文从应用出发针对三维地形构建过程中的必要步骤进行深入研究,主要包括遥感影像去雾、遥感影像超分辨率、DEM预处理以及三维地形调度渲染等关键技术,从而为构建高真实感三维地形打下初步基础。(2)针对使用雾霾影像构建的三维地形存在颜色失真、能见度差等问题,本文提出了一种基于编-解码器结构的遥感影像去雾模型,充分利用遥感影像的空间上下文信息,有效结合影像数据像素到像素、区域到区域之间的浅层与深层映射关系实现影像去雾。设计优化了模型的特征提取结构,通过引入多尺度卷积提取影像的多空间分辨率特征,通过引入特征注意力适应遥感影像的复杂纹理结构实现多分辨率和多地形地貌条件下的影像去雾,最后通过引入组归一化、FRe LU激活函数以及多任务损失进一步提高模型去雾质量。真实实验数据结果表明:本文方法在不同分辨率和多地形场景下的遥感影像去雾处理中都获得了优异的性能,具有较高的去雾质量,能够较好地满足D级飞行模拟机对地形采样数据的要求。(3)针对影像分辨率不足导致三维地形精度低、关键地物信息辨识度差等问题,本文提出了一种基于生成对抗网络的遥感影像超分辨率模型,并构建了专门面向飞行模拟机视景仿真的遥感影像超分辨率Airport80数据集用于模型训练。通过引入生成对抗机制,训练生成器重建超分辨率影像,鉴别器专注于真实高分辨率影像与生成影像之间的真伪判断,以生成更真实的高分辨率影像。改进了生成器网络结构,提出一种基于特征注意力的低频地形特征提取方法以提高模型的跨地域泛化能力,通过引入可变形卷积重构遥感影像的高频地物细节以增强关键地物信息。基于Airport80数据集的真实遥感影像数据实验表明,本文方法能够有效提高影像分辨率,较好地满足飞行模拟训练对构建高精度三维地形的要求。(4)根据D级飞行模拟机中三维地形构建流程,研究DEM预处理和三维地形调度渲染方法,验证了经过预处理优化后地形采样数据的实际应用价值。首先,提出一种DEM快速配准校正方法实现了DEM数据和机载导航数据库的准确匹配。其次,设计了一种基于Infini Band的同步地形调度渲染结构,并通过研究海量数据组织管理方法、地形纹理渲染方法以及坐标精度控制方法,实现了高性能渲染引擎下的高真实感全球三维地形构建。通过在真实B737-300型D级飞行模拟机的应用验证说明,本文方法明显提高了地形采样数据的清晰度、精度及准确性,优化后的地形采样数据可有效提升三维地形的真实感,且实时性能够满足D级飞行模拟机的要求。同时,本文提出的地形采样数据预处理框架对飞行视景仿真领域的三维地形构建具有较强的借鉴意义。
王巍,邢朝洋,冯文帅[4](2021)在《自主导航技术发展现状与趋势》文中研究说明自主导航技术是各类运动载体自动化、智能化运行的核心技术。简要介绍了自主导航技术的基本概念,综述了国内外航天、航空、舰船、车辆、单兵等领域的自主导航技术研究进展,对于自主导航的关键技术如惯性导航、惯性基组合导航、地磁导航、重力梯度导航、天文导航和多源信息融合等技术发展现状进行了分析,对自主导航技术的发展趋势进行了展望。可为中国未来各类主流自主导航系统研制提供参考,并为多种自主导航任务的总体设计提供帮助。
史先博[5](2021)在《极地飞行中导航保障能力提升研究》文中进行了进一步梳理经济全球化和经济一体化的发展,促进了国与国之间的密切联系与交流,随着民航运输业的不断发展与壮大,国际航班的发展趋势与需求持续增强。极地航线正是在这样的背景下被提出并投入运行,从最初的四条发展到如今数十条可供选择的极地航线,体现了极地运行的商业价值和巨大潜力。然而,极区经纬度快速收敛、自然地理条件恶劣、磁场环境复杂多变等因素都会导致罗盘定向、惯性导航以及无线电导航在极区条件下无法持续的正常工作、保证飞行导航安全。为了解决极区导航安全这一问题,可查阅到的现有资料主要针对惯性导航进行优化,提出了多种不同的导航编排或者参考坐标系,但并没有系统的对民航应用的导航手段进行研究,导致民航客机在极地运行时仍存在导航安全风险。针对上述问题,本文选取横向坐标系,在完善横向坐标系的基础上,推导了惯性导航解算方程,建立了组合导航系统模型并进行了数学仿真,主要研究内容如下:(1)根据对极地运行航班签派放行以及监控情况的了解与介绍,整理出极地运行航班的通信导航安全问题,由此引出对导航系统的研究。(2)通过对惯性导航系统和GPS系统的介绍,在掌握理论基础、系统构成、工作原理以及解算方法等的基础上,论述了GPS/INS组合导航系统不同组合方式的特点和滤波结构,对几种不同的滤波原理和求解过程进行了推导。(3)在上述研究工作的基础上,建立基于横向坐标系的GPS/INS组合导航模型,并推导了系统的状态方程和量测方程,设计了一种基于无迹卡尔曼滤波的组合导航算法并对提出的模型进行了数学仿真分析,验证该模型的有效性。仿真结果表明,在横向坐标系下,通过无迹卡尔曼滤波融合的GPS/INS组合导航系统能有效的克服各子系统自身缺点,提高导航精度和可靠性,对提升极地运行航班的导航安全保障能力具有一定的参考价值。
曾茁[6](2021)在《双频多星座卫星导航条件下的空中航行风险评估》文中指出为响应以北斗卫星导航系统为核心的GNSS系统协同发展和全面应用,依托导师组承担的“成都新机场交叉跑道管制运行策略研究”项目,在双频多星座提供的高精度导航条件下,以成都天府国际机场多跑道运行风险为研究重点,确保新机场多跑道运行风险满足安全目标等级。首先,本文选择基于伪距组合的组合导航定位解算方法,对BDS/GPS组合导航进行定位解算及精度分析,将卫星钟差引入接收设备的伪距公式中,然后将伪距函数泰勒展开,构建了设计矩阵和状态估计矢量,确定了系统内使用高度角模型和系统间使用组合权重及加权最小二乘法的权重值。其次,以Reich模型为基础,主要考虑导航精确性、飞机尾流、飞行技术误差等主要的碰撞风险影响因子,构建了进近和离场阶段的碰撞风险模型,对成都天府国际机场开展了多跑道运行碰撞风险计算。最后,针对成都天府国际机场的交叉跑道构型,分析了平行跑道与交叉跑道之间的相关性,针对平行跑道上复飞的航空器与交叉跑道上离场的航空器之间可能发生冲突,提出了到达离场窗(ADW)来控制多跑道运行风险的解决方案。通过实测BDS和GPS卫星导航数据验证了本文采用的算法能有效提高导航精确性。双频多星座卫星导航条件下的碰撞风险满足国际民航组织(ICAO)和中国民航(CAAC)要求的目标安全等级。基于碰撞风险模型,结合交叉跑道上航空器之间相对位置的变化特点,推算出的到达离场窗(ADW)能有效控制多跑道的管制负荷及运行风险。
范世雄,潘路平,马颖[7](2021)在《基于北斗导航的民航技术应用体系》文中研究表明本文基于北斗三号卫星导航系统阐述民用航空应用技术体系架构,分析其具体构成、技术标准及规范,表明北斗系统在我国CNS/ATM系统中的关键地位。文章讨论了民航PBN应用中的需求和发展,介绍了BDSBAS的原理、性能要求,聚焦BDSBAS在进近阶段的可用性。经过梳理论证,表明BDSBAS在未来民航行业具备极大需求和潜力。
许秀文[8](2020)在《基于滚动时域估计的组合导航滤波算法研究》文中指出随着科学技术的发展,单一导航系统在定位精度和可靠性上已经不能同时满足现代科技的要求,组合导航系统应运而生。组合导航技术是指将多种导航技术通过合适的方法进行组合,这样能取长补短,充分发挥各个子系统的优势,从而提高系统精度和改善系统可靠性。随着我国自主研制的北斗卫星导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)不断成熟,基于北斗卫星导航系统和捷联惯性导航系统(Strap-down Inertial Navigation System,SINS)的组合导航系统已经成为我国组合导航系统研究的热点之一。组合导航涉及到导航系统的组合滤波,组合滤波技术成为影响组合导航系统精度和稳定性的关键因素,因此基于BDS/SINS组合导航滤波算法研究具有重要的应用价值和研究意义。本文首先对课题背景及意义做了调研和阐述,其次简单阐述了北斗系统和惯导系统的工作原理和组合方式,最后对基于BDS/SINS的组合导航滤波算法进行了研究。一般常采用的滤波算法有:适用于线性系统的卡尔曼滤波算法(Kalman filtering,KF)和适用于非线性系统的扩展卡尔曼滤波算(Extended Kalman Filter,EKF)等。但是KF、EKF算法均未考虑实际系统中存在的约束条件,其估计结果误差较大。因此本文研究了基于滚动时域估计算法(Moving Horizon Estimation,MHE)的组合导航滤波算法。该算法是在滚动优化原理的基础上发展而来,用优化问题的思想来解决估计问题,在计算的过程中也充分考虑了系统存在的约束和干扰,相比于卡尔曼滤波算法,其估计精度大大提高。对滚动时域估计算法的研究主要分为两大类:优化问题的求解和到达代价的计算。对于滚动时域估计算法中优化问题的求解,本文通过引入拉格朗日乘子将优化问题转化为KKT方程(KKT-MHE)进行求解。对于到达代价的计算,首先采用传统的扩展卡尔曼滤波算法的误差协方差矩阵更新计算,但是这种方法是基于概率与统计的结果,并且不使用滚动时域估计的结果,因此不利于估计精度和速度的提高。针对以上问题本文引入了自适应的方法更新到达代价,提出了基于QR分解的滚动时域估计滤波方法(QR-KKT-MHE)。该方法考虑了最新的滚动时域估计结果,基于QR分解的方法计算到达代价,将到达代价转化为最小二乘问题,形成更有利于提高估计准确性的反馈回路机制。为了验证QR-KKT-MHE算法在BDS/SINS组合导航系统中的应用性能,本文将飞行载体轨迹、惯性测量元件和北斗卫星星座进行了仿真,模拟产生出飞行数据和量测数据,建立了BDS/SINS组合导航的仿真系统。基于该仿真系统,将QR-KKT-MHE算法、KKT-MHE算法、EKF算法、KF算法的滤波性能进行了对比。仿真结果表明,相对于KF算法、EKF算法,KKT-MHE算法能够考虑实际存在的约束和干扰,从而能够更准确地对BDS/SINS组合导航系统的位置、速度、姿态进行估计,提高了估计精度和稳定性;相对于KKT-MHE算法,QR-MHE-KKT算法能考虑最近的滚动时域估计的结果,形成有助于提高估计精度的反馈回路机制,对BDS/SINS组合导航系统的位置、速度、姿态的估计误差更小,稳定性更高。
赵志恒[9](2020)在《超压气球应急安控与落点定位系统研究》文中提出近年来,临近空间以独特的空间位置引起了科学界的关注,成为研究的热点。超压气球是一种典型的临近空间飞行器,相比于其它类型的飞行器,超压气球具有飞行时间长、可在一定区域内驻留、覆盖区域广、发放周期短等优点,被广泛应用于各种科学研究。目前,在国内主要单位进行的超压气球试验中,地面安控功能与遥控功能相互混合,没有独立的安控链路,部分球载安控功能集成在飞控计算机内,不具有独立供电能力等。这些问题在超压气球飞行中存在一定的风险。超压气球任务一般在地广人稀的区域进行,网络覆盖率低,视距链路由于作用距离有限和周围山体地面设施遮挡,会在吊舱落地前链路中断,吊舱的最后落点位置数据无法及时回传,导致吊舱回收困难。针对超压气球任务出现的这两个问题,本文设计了一套超压气球应急安控与落点定位系统。依靠独立的安控链路,实时监测超压气球的飞行状态,同时将试验空域上空的航班数据与超压气球信息融合。在超压气球出现接近安全距离的时候,系统自主向试验人员发出告警信息,提醒采取紧急安控操作,结束飞行任务规避了试验风险。在吊舱落地后,仍能持续地进行位置信息发送,有效地提高了回收工作效率。系统分为地面安全控制软件和球载安全控制计算机。软件部分,基于C#语言,实现了铱星SBD信息和ADS-B数据的综合接收与解析、飞行轨迹绘制、安全告警、信号查询、飞行数据存储、安控操作等功能。球载硬件部分,以STM32F103处理器为核心,完成了铱星9602模块、GPS定位模块、安控执行机构的电路设计和集成化工作。研制出球载安控计算机,成功地与地面软件的实现信息交互。系统在研发过程中多次参与到高空气球外场中,经过多次测试与改进,系统的各项功能都达到了预期的目标。
曹光乔,李亦白,南风,刘东,陈聪,张进龙[10](2020)在《植保无人机飞控系统与航线规划研究进展分析》文中进行了进一步梳理应用无人机开展植保作业是有效防治病虫害的重要途径。本文对植保无人机行业发展和相关应用研究进行了综述,分别从植保无人机飞控系统、单机作业航线规划、多机作业调度场景及优化方法 3个角度进行了阐述,以增强植保无人机作业效果与提高作业效率为目标,分析了植保无人机飞行控制系统及航线规划与调度的研究现状。针对植保无人机因作业精度要求高而导致其飞控系统制造成本高的问题,提出应研发低成本、高精度、可适应植保无人机作业需求的测姿器件,开发相应的姿态估计算法;针对植保无人机航线规划、优化调度模型与实际作业需求不匹配的情况,总结了单机作业航线规划与多机调度优化场景、约束条件与优化方法。最后,提出应研发植保无人机自动补给平台,构建基于多机协同的作业管理与调度优化模型,以增强植保无人机在复杂作业环境中的作业效果,提高作业效率。
二、卫星导航与飞行安全(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、卫星导航与飞行安全(论文提纲范文)
(1)农用无人机自主精准机动平台降落技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 移动平台定位技术研究现状 |
1.2.2 移动平台目标识别研究现状 |
1.2.3 移动着陆标志设计研究现状 |
1.2.4 无人机着陆控制方法与技术研究现状 |
1.3 存在问题 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 研究方法与技术路线 |
1.6 论文结构 |
第2章 基于北斗的移动目标定位方法 |
2.1 基于北斗卫星的移动平台定位方案 |
2.2 主要器件选型 |
2.2.1 无人机飞控 |
2.2.2 北斗卫星定位模块 |
2.2.3 无线数传模块 |
2.2.4 控制器 |
2.3 卫星定位方法 |
2.3.1 卫星定位方法分析 |
2.3.2 定位方法设计 |
2.4 定位数据解析及数据分析 |
2.4.1 定位数据获取 |
2.4.2 定位数据筛选 |
2.4.3 定位数据分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于机器视觉的移动目标精准识别及定位方法 |
3.1 着陆标志设计 |
3.1.1 April Tag概述 |
3.1.2 基于April Tag嵌套的着陆标志设计 |
3.2 移动着陆标志识别与定位方法 |
3.2.1 视觉处理模块 |
3.2.2 着陆标志检测 |
3.2.3 着陆标志识别 |
3.2.4 着陆标志定位 |
3.2.5 算法测试与分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 移动目标接近控制方法和稳定着陆设计 |
4.1 无人机飞行控制 |
4.1.1 飞行控制算法 |
4.1.2 无人机飞行控制设计 |
4.2 移动目标接近控制方法研究 |
4.2.1 移动目标接近控制方法 |
4.2.2 着陆模块器件类型及参数 |
4.2.3 着陆吸附固定装置 |
4.3 移动作业平台防跌落设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 无人机自主精准机动平台降落系统设计及试验 |
5.1 系统硬件设计 |
5.1.1 系统总体设计方案 |
5.1.2 硬件选型与搭建 |
5.1.3 系统参数分析和调试 |
5.2 系统软件设计 |
5.2.1 无人机自主精准移动平台降落系统模型建立 |
5.2.2 无人机开发境环境搭建 |
5.2.3 无人机自主精准移动平台降落系统软件设计 |
5.3 系统降落测试与分析 |
5.3.1 无人机降落系统仿真测试 |
5.3.2 无人机降落系统定点降落测试与分析 |
5.3.3 无人机降落系统移动降落测试与分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(2)基于GNSS的无人机诱偏技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 无人机反制研究分析 |
1.2.2 无人机欺骗策略研究现状分析 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 论文章节内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 无人机导航系统干扰及反制 |
2.1 无人机导航系统干扰相关原理 |
2.1.1 无人机导航原理 |
2.1.2 GNSS定位原理 |
2.2 GNSS欺骗干扰原理 |
2.2.1 转发式欺骗干扰 |
2.2.2 生成式欺骗干扰 |
2.3 无人机导航干扰 |
2.3.1 欺骗信号产生 |
2.3.2 欺骗信号捕获与追踪 |
2.4 本章小结 |
第三章 融合LSTM-EKF无人机诱偏策略研究 |
3.1 无人机轨迹获取 |
3.2 轨迹数据预处理 |
3.2.1 误差处理 |
3.2.2 冗余点过滤 |
3.2.3 轨迹数据归一化 |
3.3 循环神经网络 |
3.3.1 RNN神经网络 |
3.3.2 LSTM神经网络 |
3.4 扩展卡尔曼滤波 |
3.5 速度矢量欺骗 |
3.6 融合LSTM-EKF的无人机轨迹诱骗 |
3.6.1 无人机轨迹预测模型 |
3.6.2 无人机轨迹校正模型 |
3.6.3 无人机速度矢量模型 |
3.6.4 算法流程 |
3.7 实验环境设置 |
3.8 实验指标设置及参数分析 |
3.8.1 参数分析 |
3.8.2 无人机轨迹预测校正 |
3.8.3 不同方法预测结果分析 |
3.8.4 实验结果 |
3.9 本章小结 |
第四章 无人机诱偏实验 |
4.1 无人机诱骗软件平台 |
4.2 无人机反制硬件实验平台 |
4.3 实验环境及欺骗信号测试 |
4.3.1 实验环境设置 |
4.3.2 欺骗信号测试 |
4.4 无人机诱偏实验 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 论文总结 |
5.2 论文展望 |
参考文献 |
个人简介、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
(3)面向D级飞行模拟机视景系统的高真实感三维地形构建关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
注释表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 飞行模拟机及视景系统研究现状 |
1.2.2 三维地形可视化研究现状 |
1.2.3 地形采样数据处理研究现状 |
1.3 研究目标和面临的问题 |
1.3.1 问题的提出 |
1.3.2 研究目标及来源 |
1.4 研究主要内容 |
1.5 论文组织与安排 |
第2章 面向D级飞行模拟机的地形采样数据预处理框架 |
2.1 视景系统与三维地形 |
2.1.1 视景系统 |
2.1.2 三维地形 |
2.2 地形采样数据预处理存在的问题 |
2.2.1 预处理流程缺乏系统性 |
2.2.2 数据处理难度大,成本高 |
2.2.3 缺乏质量评价体系 |
2.2.4 高性能引擎欠缺海量数据组织调度方法 |
2.3 面向D级飞行模拟机视景的地形采样数据预处理框架 |
2.3.1 遥感影像去雾模型 |
2.3.2 遥感影像超分辨率模型 |
2.3.3 DEM预处理 |
2.3.4 三维地形调度渲染 |
2.3.5 预处理框架的优点 |
2.4 本章小结 |
第3章 地形采样数据中遥感影像去雾模型 |
3.1 问题提出 |
3.2 相关研究 |
3.3 基于编-解码网络的遥感影像去雾方法 |
3.3.1 去雾模型设计 |
3.3.2 多尺度卷积层 |
3.3.3 组归一化层 |
3.3.4 FReLU激活函数层 |
3.3.5 特征注意力层 |
3.3.6 去雾模型损失函数 |
3.4 实验结果与分析 |
3.4.1 训练样本处理 |
3.4.2 实验设置 |
3.4.3 实验对比及分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 地形采样数据中遥感影像超分辨率模型 |
4.1 问题提出 |
4.2 相关研究 |
4.3 面向D级飞行模拟机视景系统的Airport80数据集构建 |
4.3.1 遥感数据样本来源 |
4.3.2 遥感数据样本处理 |
4.3.3 Airport80数据集描述 |
4.4 基于生成对抗网络的影像超分辨率方法 |
4.4.1 超分辨率模型结构 |
4.4.2 可变形特征融合模块 |
4.4.3 模型损失函数 |
4.5 实验结果与分析 |
4.5.1 实验设置 |
4.5.2 实验对比及分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 DEM预处理和三维地形调度渲染方法 |
5.1 问题提出 |
5.1.1 DEM存在的问题 |
5.1.2 三维地形调度渲染存在的问题 |
5.2 DEM预处理 |
5.2.1 基于RayCaster的DEM快速配准校正方法 |
5.2.2 机场边缘DEM修补方法 |
5.3 三维地形调度渲染方法 |
5.3.1 三维地形渲染引擎 |
5.3.2 基于非对称金字塔的地形数据组织管理方法 |
5.3.3 基于InfiniBand的同步地形调度渲染方法 |
5.3.4 基于OriginShift的坐标精度控制方法 |
5.4 本章小结 |
第6章 面向D级飞行模拟机的三维地形应用验证 |
6.1 验证方案 |
6.1.1 验证平台及标准 |
6.1.2 验证数据 |
6.1.3 方案设计 |
6.2 地形采样数据预处理验证 |
6.2.1 DEM预处理验证 |
6.2.2 遥感影像预处理验证 |
6.3 三维地形调度渲染验证 |
6.3.1 真实感验证 |
6.3.2 实时性验证 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)自主导航技术发展现状与趋势(论文提纲范文)
1 自主导航技术研究进展 |
1.1 航天器自主导航技术 |
1.2 航空器自主导航技术 |
1.3 舰船自主导航技术 |
1.4 车辆自主导航技术 |
1.5 单兵自主导航技术 |
2 自主导航关键技术 |
2.1 惯性导航技术 |
1) 三浮摆式积分陀螺加速度计技术 |
2) 石英挠性加速度计技术 |
3) 石英振梁加速度计技术 |
4) MEMS加速度计技术 |
5) 原子加速度计技术 |
2.2 惯性基组合导航技术 |
1) 惯性+卫星组合导航 |
2) 惯性+测距/测速组合导航 |
3) 惯性+雷达/视觉相对测量 |
4) 惯性+天文组合导航 |
2.3 地磁导航技术 |
1) 高精度、实时修正的地磁场模型 |
2) 地磁场信息精确测量技术 |
3) 工程应用中有效的导航算法 |
2.4 重力梯度导航技术 |
1) 高分辨率和高精度的重力梯度分布基准图技术 |
2) 高精度重力梯度测量技术 |
2.5 天文导航技术 |
2.6 多源信息融合技术 |
3 未来发展方向 |
1) 导航技术的高可靠性、高集成化 |
2) 导航技术的自主化、智能化 |
3) 导航器件的高精度、新型化 |
4) 生产制造个性化、快速化 |
(5)极地飞行中导航保障能力提升研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 极地区域导航研究现状 |
1.2.2 GPS/INS组合导航研究现状 |
1.3 论文的主要工作及内容安排 |
第2章 极地运行及监控情况研究 |
2.1 极地飞行的特点 |
2.2 极地运行航班签派放行 |
2.2.1 极地运行航班签派放行的基本流程 |
2.2.2 极地运行航班签派放行的注意事项 |
2.2.3 极地航班签派放行面临的风险 |
2.3 极地运行航班监控情况 |
2.4 本章小结 |
第3章 适用于极区的民航客机导航系统 |
3.1 惯性导航基础 |
3.1.1 常用坐标系 |
3.1.2 惯性导航系统的构成与发展 |
3.1.3 惯性导航系统工作原理 |
3.1.4 惯性导航系统解算方程 |
3.1.5 惯性导航系统误差分析 |
3.2 GPS系统导航原理 |
3.2.1 GPS系统构成与工作原理 |
3.2.2 GPS系统误差分析 |
3.3 极地飞行导航风险研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 GPS/INS组合导航系统 |
4.1 组合导航系统的优势 |
4.2 GPS/INS组合导航模式 |
4.2.1 浅组合模式 |
4.2.2 深组合模式 |
4.3 GPS/INS组合导航基本原理 |
4.3.1 直接法滤波 |
4.3.2 间接法滤波 |
4.4 组合导航信息融合算法 |
4.4.1 Kalman滤波基本理论 |
4.4.2 Extended Kalman滤波 |
4.4.3 联邦卡尔曼滤波 |
4.4.4 Unscented Kalman滤波 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于横向坐标系的极区导航算法研究 |
5.1 惯导力学编排 |
5.1.1 横向坐标系定义 |
5.1.2 横坐标系惯性导航力学编排 |
5.2 横向坐标系组合导航方法 |
5.2.1 状态方程 |
5.2.2 量测方程 |
5.3 UKF滤波器设计 |
5.4 仿真分析 |
5.4.1 中低纬度惯性导航仿真试验 |
5.4.2 极地区域惯性导航仿真试验 |
5.4.3 极地区域组合导航仿真试验 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(6)双频多星座卫星导航条件下的空中航行风险评估(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 组合导航研究现状 |
1.2.2 碰撞风险模型研究现状 |
1.3 论文主要工作 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
第二章 BDS/GPS组合导航数据处理 |
2.1 BDS与 GPS概述 |
2.1.1 BDS概述 |
2.1.2 GPS概述 |
2.2 BDS/GPS组合导航的兼容性分析 |
2.2.1 坐标系统的统一 |
2.2.2 时间系统的统一 |
2.3 BDS和 GPS的数据处理 |
2.3.1 原始数据解析 |
2.3.2 数据排序 |
2.3.3 误差分析 |
2.4 卫星位置坐标解算 |
2.5 本章小结 |
第三章 BDS/GPS组合导航定位解算及精度分析 |
3.1 基于概率定权的组合导航定位解算方案 |
3.1.1 概率定权解决方案及结果分析 |
3.2 基于组合权重的BDS/GPS组合导航定位解算方案 |
3.2.1 基于伪距组合观测模型 |
3.2.2 组合权重解算方案 |
3.3 实测组合导航数据及结果分析 |
3.3.1 实验平台及实验场景搭建 |
3.3.2 定位结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于导航精确性的碰撞风险模型 |
4.1 导航精确性对碰撞风险模型影响因子分析 |
4.2 进近阶段碰撞风险模型 |
4.2.1 进近侧向碰撞风险模型 |
4.2.2 进近纵向碰撞风险模型 |
4.2.3 进近着陆阶段垂直碰撞模型 |
4.2.4 进近阶段总碰撞风险 |
4.3 复飞和离场阶段碰撞风险模型 |
4.4 本章小结 |
第五章 双频多星座卫星导航条件下航行风险评估 |
5.1 成都天府国际机场运行环境 |
5.2 成都天府国际机场多跑道运行参数 |
5.3 双频多星座导航条件下相关平行进近碰撞风险计算 |
5.3.1 纵向碰撞风险计算 |
5.3.2 侧向碰撞风险计算 |
5.3.3 垂直碰撞风险计算 |
5.3.4 总碰撞风险计算 |
5.4 双频多星座导航条件下交叉跑道复飞和离场碰撞风险 |
5.5 本章小结 |
第六章 基于航行风险的管制运行策略研究 |
6.1 交叉跑道运行相关性分析 |
6.1.1 基于PBN飞行程序保护区的01/19 跑道与11 跑道组合相关性分析 |
6.1.2 基于PBN飞行程序保护区的02/20 跑道与11 跑道组合相关性分析 |
6.2 到达离场窗(ADW)的设置 |
6.2.1 到达离场窗(ADW)背景及思路 |
6.2.2 到达离场窗(ADW)的建立过程 |
6.3 基于ADW窗口的管制策略分析 |
6.3.1 ADW窗口大小的确定 |
6.3.2 ADW结果及管制运行建议 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结和展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 后续研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(7)基于北斗导航的民航技术应用体系(论文提纲范文)
0 引言 |
1 新航行系统技术体系 |
2 中国民航导航技术标准及规范 |
3 基于导航的性能要求 |
4 北斗星基增强系统 |
5 结语 |
(8)基于滚动时域估计的组合导航滤波算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 卫星导航系统的发展现状 |
1.2.2 惯性导航系统的发展现状 |
1.2.3 组合导航系统的发展现状 |
1.2.4 滚动时域估计算法发展现状 |
1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
第二章 北斗/SINS组合导航基本理论 |
2.1 导航坐标系简介 |
2.1.1 常用坐标系 |
2.1.2 坐标系之间的转换 |
2.2 捷联惯导系统基本理论 |
2.2.1 捷联惯导系统工作原理 |
2.2.2 捷联惯导系统在导航坐标系的解算过程 |
2.2.3 捷联惯导系统的误差模型 |
2.3 北斗导航系统基本理论 |
2.3.1 北斗导航系统概述 |
2.3.2 北斗导航系统的误差模型 |
2.4 北斗/SINS组合导航的组合方式 |
2.4.1 北斗/SINS松组合 |
2.4.2 北斗/SINS紧组合 |
2.4.3 北斗/SINS超紧组合 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于滚动时域估计算法的组合导航滤波算法 |
3.1 北斗/SINS紧组合导航系统的数学模型 |
3.1.1 系统的状态方程 |
3.1.2 系统的量测方程 |
3.2 滚动时域估计算法 |
3.2.1 问题的提出 |
3.2.2 全信息滚动时域估计 |
3.2.3 有限时域滚动时域估计 |
3.2.4 到达代价 |
3.2.5 稳定性分析 |
3.3 基于滚动时域估计的非线性组合导航滤波算法 |
3.3.1 总体概述 |
3.3.2 基于滚动时域估计的组合导航滤波方法推导 |
3.3.3 非线性系统到达代价的计算 |
3.3.4 滚动时域估计问题的求解 |
3.3.5 仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于北斗/SINS组合导航改进滚动时域方法研究 |
4.1 改进的滚动时域估计方法研究 |
4.2 仿真分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 北斗/SINS组合导航系统模型设计及仿真结果分析 |
5.1 北斗/SINS紧组合导航系统的模型设计 |
5.1.1 轨迹模型仿真设计 |
5.1.2 惯导模型仿真设计 |
5.1.3 北斗导航系统仿真设计 |
5.1.4 北斗/SINS紧组合导航系统初始参数设置 |
5.2 仿真结果对比与分析 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
参考文献 |
致谢 |
(9)超压气球应急安控与落点定位系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 安全控制系统研究现状及趋势 |
1.2.2 回收定位系统研究现状及趋势 |
1.3 论文的主要工作介绍 |
第2章 安控与定位系统总体设计方案 |
2.1 超压气球安控与落点定位系统功能与构成 |
2.2 安控通信链路的选型分析 |
2.3 ADS-B雷达应答机介绍 |
2.4 本章小结 |
第3章 地面安控软件设计 |
3.1 地面安控软件需求分析 |
3.2 地面安控软件开发语言介绍 |
3.3 地面安控软件基本结构及实现 |
3.3.1 铱星短报文数据收发 |
3.3.2 铱星信道链路状态监控显示 |
3.3.3 ADS-B数据的接收与解析 |
3.3.4 ADS-B航班信息的图形化显示 |
3.3.5 人机交互界面和日志存储 |
3.3.6 安全告警提示 |
3.4 本章小结 |
第4章 球载安控计算机硬件设计 |
4.1 球载安控计算机硬件设计需求分析 |
4.2 硬件模块选型分析与介绍 |
4.2.1 微处理器选型分析 |
4.2.2 GPS定位模块选型分析 |
4.2.3 铱星通信模块选型分析 |
4.2.4 电池选型和供电系统设计分析 |
4.3 球载模块电路设计以及PCB设计 |
4.3.1 微处理器控制电路设计 |
4.3.2 GPS模块电路设计 |
4.3.3 铱星模块电路设计 |
4.3.4 安控机构电路设计 |
4.3.5 球载硬件PCB制作 |
4.4 球载安控计算机嵌入式软件设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 系统的集成与测试 |
5.1 地面安控软件功能调试 |
5.1.1 铱星SDB短报文收发功能测试 |
5.1.2 ADS-B航班信息的接收与解析 |
5.1.3 超压气球飞行数据存储功能测试 |
5.1.4 安全告警信息提示功能测试 |
5.2 安控与落点定位系统球载安控计算机调试 |
5.3 系统参加外场高空气球飞行试验验证 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)植保无人机飞控系统与航线规划研究进展分析(论文提纲范文)
0 引言 |
1 植保无人机发展与现状 |
1.1 国外植保无人机发展与现状 |
1.2 我国植保无人机发展与现状 |
1.3 我国植保无人机应用存在的问题 |
2 无人机飞行姿态控制 |
2.1 飞行数据监测系统 |
2.2 飞行姿态估计 |
2.3 飞行姿态控制 |
2.4 飞行定位导航 |
2.4.1 GNSS导航方法 |
2.4.2 组合导航技术 |
3 单机作业航线优化策略 |
3.1 航线规划基本方法 |
3.1.1 凸多边形地块的航线规划 |
3.1.2 凹多边形地块的航线规划 |
3.1.3 三维地形地块的航线规划 |
3.2 避障策略 |
3.2.1 障碍物识别与探测方法 |
3.2.2 含障碍物区域的航线规划方法 |
3.3 能量和药液补给策略 |
3.3.1 补给方法 |
3.3.2 基于补给策略的无人机航线规划方法 |
4 多机群航线规划策略与调度 |
4.1 多机群航线规划约束条件与优化目标 |
4.1.1 无人机群静态航线规划方法 |
4.1.2 无人机群动态调度航线规划方法 |
4.2 无人机群作业订单管理 |
5 总结与展望 |
四、卫星导航与飞行安全(论文参考文献)
- [1]农用无人机自主精准机动平台降落技术研究[D]. 郭佳倩. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [2]基于GNSS的无人机诱偏技术研究[D]. 周瑶. 福建工程学院, 2021(02)
- [3]面向D级飞行模拟机视景系统的高真实感三维地形构建关键技术研究[D]. 戈文一. 四川大学, 2021
- [4]自主导航技术发展现状与趋势[J]. 王巍,邢朝洋,冯文帅. 航空学报, 2021(11)
- [5]极地飞行中导航保障能力提升研究[D]. 史先博. 中国民用航空飞行学院, 2021
- [6]双频多星座卫星导航条件下的空中航行风险评估[D]. 曾茁. 中国民用航空飞行学院, 2021
- [7]基于北斗导航的民航技术应用体系[J]. 范世雄,潘路平,马颖. 民航学报, 2021(01)
- [8]基于滚动时域估计的组合导航滤波算法研究[D]. 许秀文. 内蒙古大学, 2020(04)
- [9]超压气球应急安控与落点定位系统研究[D]. 赵志恒. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2020(06)
- [10]植保无人机飞控系统与航线规划研究进展分析[J]. 曹光乔,李亦白,南风,刘东,陈聪,张进龙. 农业机械学报, 2020(08)