燕山大學專區(qū)
基本信息
- 作品名稱：
- 新型自適應四旋翼飛行器
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 小類：
- 機械與控制
- 簡介：
本作品采用嵌入式智能控制技術，提出并實踐了一套自主檢測、適時調(diào)整航向、具有自適應性導航飛行控制方案。在核心控制上，作品基于飛行器的非線性數(shù)學模型，應用卡爾曼濾波、方向余弦、四元數(shù)等多種算法對傳感器數(shù)據(jù)進行處理得到精確的飛行姿態(tài)。同時先進的神經(jīng)網(wǎng)絡算法及絕對位置檢測單元的應用提高了飛行質(zhì)量，實現(xiàn)自主飛行和定位巡航功能。因此該飛行器能夠應用于搜救、航拍和偵察等方面，成為一種軍民兩用的高技術產(chǎn)品。
- 詳細介紹：
隨著航天技術的不斷發(fā)展和成熟，微小型無人機已經(jīng)成為全世界航天領域研究的重要方向之一。本作品是一種微小型四旋翼無人機（又名微小型四旋翼飛行器）。 該飛行器采用嵌入式智能控制技術,建立了一套基于微處理器下的自主檢測并適時調(diào)整航向的具有自適應性導航飛行控制方案并將其應用于微小型四旋翼飛行器。我們在研究微小型四旋翼飛行器的空氣動力學的非線性數(shù)學模型的基礎之上，應用卡爾曼濾波算法對傳感器數(shù)據(jù)進行濾波處理和融合，應用方向余弦和四元數(shù)算法對濾波后的數(shù)據(jù)進行二次處理，從而得到飛行過程中精確的飛行狀態(tài)變量。進一步運用神經(jīng)網(wǎng)絡整定的算法結合四旋翼飛行器的數(shù)學模型進行飛行控制。使飛行器的在多種環(huán)境中都能快速、平穩(wěn)飛行，甚至能高質(zhì)量的完成空中懸停、低速平飛等高難度飛行動作。此外，由氣壓傳感器等模塊組成的絕對位置檢測單元能準確計算出飛行器在絕對空間中的位置，并有效地消除誤差積累，使飛行器能夠做到自主飛行和定位巡航。從而使四旋翼飛行器能夠應用于海洋勘探、搜救、航拍、偵察和監(jiān)視等方面，因而該四旋翼飛行器將成為一種軍民兩用的高技術產(chǎn)品。
- 獲獎情況：
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
“挑戰(zhàn)杯”2011河北省大學生課外學術科技作品競賽一等獎
