無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告篇一：無(wú)人機(jī)研發(fā)報(bào)告飛行器可用于民用事業(yè)、滿(mǎn)足國(guó)防需求，也可以開(kāi)發(fā)和利用航空資源，國(guó)內(nèi)外對(duì)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(gè)類(lèi)型，固定翼機(jī)、旋翼機(jī)和撲翼機(jī)。無(wú)人飛行器（UAV）自主飛行的技術(shù)多年來(lái)一直是航空領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并且在實(shí)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(yíng)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(chóng)害防治等），視頻監(jiān)控（航拍FPV、影視制作等）等。利用無(wú)人飛行器來(lái)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(VerticalTake-OffandLanding，垂直起降)飛行器的所有優(yōu)點(diǎn)，又具備無(wú)人機(jī)的造價(jià)低、可重復(fù)性強(qiáng)以及事故代價(jià)低等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。它是無(wú)人飛行器（UAV）的一種特殊機(jī)型，其具有十字排列的四個(gè)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(wú)人機(jī)比較，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便攜帶且維護(hù)成本低。無(wú)人自主飛行平臺(tái)能夠自主飛行并完成相應(yīng)任務(wù)，與通用有人飛機(jī)相比，其造價(jià)低廉，可維護(hù)性，使用費(fèi)用都具有明顯優(yōu)勢(shì)。在近年來(lái)的歷次戰(zhàn)爭(zhēng)中，發(fā)揮著重要作用，在民用方面與救災(zāi)領(lǐng)域運(yùn)用前景廣闊，例如無(wú)人機(jī)可在發(fā)生災(zāi)害后及時(shí)實(shí)施監(jiān)控災(zāi)情，對(duì)救災(zāi)和災(zāi)害處理產(chǎn)生有益影響。因此對(duì)于四軸飛行器的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)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(duì)于當(dāng)時(shí)的科技水平人們嘗試了許多方法，都沒(méi)很好的完成控制飛行。直到上世紀(jì)90年代，隨著微型計(jì)算機(jī)、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(lái)了質(zhì)的飛躍，四旋翼的研究已經(jīng)成為時(shí)代的熱點(diǎn)。20世紀(jì)90年代之后，隨著微機(jī)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(lái)，使得多旋翼飛行器的自動(dòng)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(lái)用，于是人們又花了一些年的時(shí)間研究MEMS去噪聲的各種數(shù)學(xué)算法。這些算法以及自動(dòng)控制器本身通常需要速度比較快的單片機(jī)來(lái)運(yùn)行，于是人們又等了一些年時(shí)間，等速度比較快的單片機(jī)誕生。接著人們?cè)倩巳舾赡甑臅r(shí)間理解多旋翼飛行器的非線(xiàn)性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給它建模、設(shè)計(jì)控制算法、實(shí)現(xiàn)控制算法。因此，直到2005年左右，真正穩(wěn)定的多旋翼無(wú)人機(jī)自動(dòng)控制器才被制作出來(lái)。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(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的飛行器存在。一時(shí)間研究者趨之若鶩，紛紛開(kāi)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(jiǎn)單最流行的一種。如上所述，最初的一段時(shí)間主要是學(xué)術(shù)研究人員研究四旋翼。2010年，法國(guó)Parrot公司發(fā)布了世界上首款流行的四旋翼飛行器AR.Drone。作為一個(gè)高科技玩具，它的性能非常優(yōu)秀：輕便、靈活、安全、控制簡(jiǎn)單，還能通過(guò)傳感器懸停，用WIFI傳送相機(jī)圖像到手機(jī)上?，F(xiàn)在的四軸飛行器設(shè)計(jì)主要是基于經(jīng)典PID和互補(bǔ)濾波算法的控制系統(tǒng)，飛行器飛行控制算法的設(shè)計(jì)一直是控制領(lǐng)域眾多研究者最關(guān)心和最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。傳統(tǒng)的控制策略是在飛行器系統(tǒng)的某個(gè)特定作用點(diǎn)上首先將系統(tǒng)模型線(xiàn)性化，然后在此基礎(chǔ)上運(yùn)用經(jīng)典控制理論對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和控制，控制精度和控制能力相對(duì)偏弱。相比之下，運(yùn)用現(xiàn)代非線(xiàn)性控制理論設(shè)計(jì)的控制算法，其性能明顯優(yōu)于經(jīng)典控制算法。總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于四旋翼的研究主要集中在兩個(gè)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(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)制造的室內(nèi)四旋翼飛行器，麻省理工學(xué)院所設(shè)計(jì)的四旋翼飛行器，它運(yùn)用的為擴(kuò)展卡爾曼算法對(duì)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(jì)劃進(jìn)行自主飛行，并可用過(guò)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(wú)人機(jī)送貨項(xiàng)目。該無(wú)人機(jī)結(jié)合全球定位系統(tǒng)(GPS)從96個(gè)倉(cāng)庫(kù)之一直飛訂貨人門(mén)口派送低于5磅的貨物，亞馬迅86%的運(yùn)送物品質(zhì)量都滿(mǎn)足此要求。到2013年亞馬遜持續(xù)對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行安全測(cè)試，以獲得美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的批準(zhǔn)。實(shí)際上在四旋翼的研究過(guò)程中，其模型機(jī)的研制還沒(méi)有形成一個(gè)完備的理論體系，因此有必要從基礎(chǔ)模型部分開(kāi)始搭建研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。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(shí)現(xiàn)對(duì)其姿態(tài)的感知以及旋翼動(dòng)力裝置的控制。要實(shí)現(xiàn)操控人員對(duì)飛行器的控制，還要實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)遙控功能。在四旋翼飛行器的整體研發(fā)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器姿態(tài)的測(cè)量；配備微控制器經(jīng)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)核心，對(duì)傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算，根據(jù)姿態(tài)與位置，結(jié)合遙控量實(shí)現(xiàn)符合要求的控制輸出；根據(jù)飛行控制器的運(yùn)算輸出，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。通過(guò)測(cè)量、運(yùn)算、輸出完成整個(gè)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(jī)驅(qū)動(dòng)部分以及電機(jī)等。同時(shí)還要有合適的穩(wěn)壓電路模塊和相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)通信模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)與地面控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。如圖1-1所示圖1-1硬件結(jié)構(gòu)框圖在飛行器設(shè)計(jì)過(guò)程中，飛行器控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)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(jī)驅(qū)動(dòng)。其中，在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，控制反饋環(huán)節(jié)中的姿態(tài)角求解問(wèn)題，是整個(gè)四旋翼飛行器飛行控制器的核心部分之一。如圖1-2所示圖1-2程序整體結(jié)構(gòu)在完成硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)并組裝完成之后，我們四旋翼進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)與調(diào)試試飛并對(duì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(yùn)算采用互補(bǔ)濾波方式，通過(guò)對(duì)陀螺儀角速度測(cè)量值高通濾波和加速度測(cè)量值低通濾波，形成互補(bǔ)方式進(jìn)行姿態(tài)角估算。如圖1-3所示，使用上位機(jī)顯示姿態(tài)融合前后X軸偏角的波形。紅色：加速度計(jì)算出的角度；綠色：濾波后的角度。圖1-3X軸偏角融合效果圖可以看到最前面靜止區(qū)域，綠色曲線(xiàn)幾乎不受噪聲影響，說(shuō)明靜止時(shí)濾波效果到達(dá)要求。圖中A部分是靜止時(shí)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(dòng)較大，對(duì)比綠色曲線(xiàn)，說(shuō)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(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)，加速度傳感器受干擾嚴(yán)重，對(duì)比綠色曲線(xiàn)，說(shuō)明互補(bǔ)濾波在本設(shè)計(jì)中達(dá)到了不錯(cuò)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(xiàn)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。圖1-4姿態(tài)歐拉角曲線(xiàn)圖在試飛過(guò)程中，我們對(duì)姿態(tài)的穩(wěn)定性能和指令跟蹤性能進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試，即分別測(cè)試遙控器指令信號(hào)為0時(shí)四旋翼的姿態(tài)保持性能和遙控指令信號(hào)發(fā)生變化時(shí)四旋翼姿態(tài)對(duì)指令信號(hào)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(hào)均保持為0，由圖1-5（a）和圖1-5（c）可以看出，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(duì)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(hào)，由圖1-5（a）可以看出，實(shí)際角度基本能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)指令信號(hào)的快速跟蹤；在[110,130]秒?yún)^(qū)間內(nèi)，指令信號(hào)大范圍持續(xù)變化，由放大圖1-5（b）可以看出，實(shí)際滾轉(zhuǎn)角同樣能夠?qū)崿F(xiàn)快速大角度下的指令信號(hào)跟蹤，而在指令信號(hào)恢復(fù)為小角度甚至0時(shí)，實(shí)際滾轉(zhuǎn)角仍然具有良好的響應(yīng)表現(xiàn)。圖1-5（a）翻滾通道性能測(cè)試圖1-5（b）翻滾通道性能測(cè)試圖1-5（c）俯仰通道性能測(cè)試圖1-5（d）偏航通道穩(wěn)定保持測(cè)試由圖1-5（c）可以看出，實(shí)際俯仰角能夠?qū)崿F(xiàn)快速大角度下的指令信號(hào)跟蹤，而在指令信號(hào)恢復(fù)為小角度甚至0時(shí)，實(shí)際俯仰角仍然具有良好的響應(yīng)性能。對(duì)于偏航通道我們進(jìn)行了穩(wěn)定保持性能測(cè)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(cè)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(cè)試過(guò)程中，偏航通道角度能夠保持在5度以?xún)?nèi)，達(dá)到了很高的穩(wěn)定保持性能。由上述姿態(tài)測(cè)試可以看出，設(shè)計(jì)的飛行控制系統(tǒng)能夠?qū)ψ藨B(tài)實(shí)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(duì)四旋翼的多次試飛試驗(yàn)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?xún)?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(gè)單軸電子式陀螺儀測(cè)量，其溫漂導(dǎo)致測(cè)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(dòng)的影響，陀螺儀產(chǎn)生的誤差主要是長(zhǎng)時(shí)間積分的累積誤差。短時(shí)間內(nèi)，陀螺儀數(shù)據(jù)是可靠的；長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，需要加速度傳感器對(duì)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(guò)程中，時(shí)間積分為0的噪聲數(shù)據(jù)會(huì)被平滑濾掉。在加速度計(jì)與陀螺儀測(cè)量值之間設(shè)定固定權(quán)值，所得姿態(tài)角能夠滿(mǎn)足飛行器基本飛行動(dòng)作需求。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，姿態(tài)融合算法存在以下幾個(gè)方面問(wèn)題：（1）測(cè)量姿態(tài)角時(shí)，由于陀螺儀測(cè)量角速度隨著積分時(shí)間的增長(zhǎng)，誤差會(huì)逐漸增大，需要采用加速度對(duì)角速度積分進(jìn)行短期與長(zhǎng)期融合修正；（2）采用固定權(quán)值進(jìn)行姿態(tài)融合過(guò)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(yàn)，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(lèi)似互補(bǔ)濾波算法以及四元數(shù)等運(yùn)算，仍然需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間；（4）飛行器偏航角測(cè)量是采用陀螺儀角速度計(jì)Z軸時(shí)間積分，角速度值積分短時(shí)間內(nèi)是比較準(zhǔn)確，但是積分時(shí)間越長(zhǎng)，誤差則會(huì)逐漸積累，所得偏航角與實(shí)際偏航角誤差很大。則單獨(dú)使用積分無(wú)法得到準(zhǔn)確偏航角。試驗(yàn)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?xún)?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(gè)單軸電子式陀螺儀測(cè)量，其溫漂導(dǎo)致測(cè)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(shí)驗(yàn)調(diào)試，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)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(guò)控制螺旋槳漿距以完成不同飛行動(dòng)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(gè)螺旋槳不同轉(zhuǎn)速即可完成各種飛行動(dòng)作，且有著極高的靈敏度。通過(guò)設(shè)置不同系統(tǒng)參數(shù)，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器穩(wěn)定性及反應(yīng)靈敏度進(jìn)行靈活控制，滿(mǎn)足各種應(yīng)用場(chǎng)合不同需求。在未來(lái)的研究中，四旋翼的研究必將成為擁有很廣的應(yīng)用價(jià)值和使用前景，可以說(shuō)，在未來(lái)的10-20年，無(wú)人機(jī)行業(yè)必將進(jìn)入黃金發(fā)展軌道。篇二：無(wú)人機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告專(zhuān)業(yè)：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)踐單位：無(wú)人機(jī)特種技術(shù)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐時(shí)間：一、實(shí)習(xí)目的通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)特種技術(shù)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的四個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有針對(duì)性的參觀、學(xué)習(xí)，可以提高對(duì)本專(zhuān)業(yè)的了解和認(rèn)識(shí)，增加學(xué)習(xí)興趣和增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)自豪感，為日后專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)生了解社會(huì)、接觸生產(chǎn)實(shí)際、加強(qiáng)勞動(dòng)觀念、培養(yǎng)動(dòng)手能力和理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力等方面亦具有重要的意義。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容2012年10月15日下午，我們?cè)诎嘀魅卫蠋煹膸ьI(lǐng)下到位于高新區(qū)的無(wú)人機(jī)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(ài)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(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，是以無(wú)人機(jī)研發(fā)為主，集科、工、貿(mào)于一體的具有獨(dú)立法人資格的現(xiàn)代高科技企業(yè)。國(guó)防科技實(shí)驗(yàn)室體系由國(guó)防科技國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室三類(lèi)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成。其中，國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是綜合型的實(shí)驗(yàn)室，主要從事國(guó)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是專(zhuān)業(yè)型的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室是基礎(chǔ)型的實(shí)驗(yàn)室，主要從事國(guó)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(lèi)實(shí)驗(yàn)室定位和功能不同，相互促進(jìn)，協(xié)調(diào)發(fā)展。通過(guò)本次參觀，我們國(guó)防意識(shí)、專(zhuān)業(yè)認(rèn)知以及目標(biāo)性都加強(qiáng)了。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室大樓，就被實(shí)驗(yàn)室的簡(jiǎn)介所吸引，我們都知道2009年10月1日，在60年國(guó)慶大閱兵中，首次亮相的無(wú)人機(jī)方隊(duì)全部3個(gè)型號(hào)均由西工大研制生產(chǎn)。于是我們懷著無(wú)限的向往進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參觀。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)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(wú)人機(jī)上的零件，如陀螺儀，導(dǎo)航芯片，多級(jí)，電源，發(fā)電機(jī)等等。講解人員給我們一一介紹了無(wú)人機(jī)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(guò)，介紹過(guò)程中，將實(shí)物與所學(xué)知識(shí)相結(jié)合，加深了認(rèn)識(shí)。介紹內(nèi)容包括傳感器、陀螺、發(fā)電機(jī)、液壓系統(tǒng)等，其中，傳感器讓我回憶起好多之前的知識(shí)，而我對(duì)我們正在學(xué)習(xí)的陀螺和電機(jī)方面的介紹特別感興趣。在實(shí)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(shí)。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是視景仿真、射頻末制導(dǎo)仿真系統(tǒng)、綜合測(cè)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(wú)人機(jī)的飛行環(huán)境，主要是天空電磁環(huán)境，通過(guò)全天候的紅外拍攝，將數(shù)據(jù)采集到實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)上。然后在科研人員的操作下，對(duì)仿真結(jié)果分析，提出方案。我們參觀時(shí)，實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不得不說(shuō)場(chǎng)面還是很壯觀的，我們是好奇又嘆服。第三個(gè)實(shí)驗(yàn)是四旋翼仿真系統(tǒng)，以及無(wú)人直升機(jī)的性能測(cè)試。一進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就有一種親切的感覺(jué)，哪些輕木做的航模曾經(jīng)也從我們手中飛起過(guò)。當(dāng)然這的實(shí)驗(yàn)臺(tái)要高級(jí)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(shí)了許多新的知識(shí)和概念。這樣的系統(tǒng)，在國(guó)外影片中有見(jiàn)過(guò)，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(jiàn)了自己與他人的差距，日后還要繼續(xù)努力才行。第四個(gè)實(shí)驗(yàn)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(duì)無(wú)人機(jī)起降與飛行過(guò)程的模擬與監(jiān)控。看著一個(gè)個(gè)的顯示臺(tái)和操作柄，感覺(jué)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(wú)人機(jī)的起飛與轉(zhuǎn)彎過(guò)程，讓我們更直觀的了解無(wú)人機(jī)的飛行過(guò)程。三、實(shí)習(xí)總結(jié)雖然實(shí)習(xí)時(shí)間很短，但是我們還是學(xué)到了很多知識(shí)，無(wú)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(zhuān)業(yè)知識(shí)的認(rèn)知和理解。另一方面，我們也看見(jiàn)了專(zhuān)業(yè)的前景，提高了學(xué)習(xí)的興趣。但是，同時(shí)我們也不可忽視一些問(wèn)題。雖然我們的科研一直都在進(jìn)步，但是與發(fā)達(dá)國(guó)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(shí)地的進(jìn)行研究，才有希望。而我們現(xiàn)在必須加強(qiáng)文化與道德的學(xué)習(xí)，將來(lái)為我國(guó)的科技進(jìn)步做貢獻(xiàn)。篇三：無(wú)人機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告飛行器可用于民用事業(yè)、滿(mǎn)足國(guó)防需求，也可以開(kāi)發(fā)和利用航空資源，國(guó)內(nèi)外對(duì)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(gè)類(lèi)型，固定翼機(jī)、旋翼機(jī)和撲翼機(jī)。無(wú)人飛行器(UAV)自主飛行的技術(shù)多年來(lái)一直是航空領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并且在實(shí)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(yíng)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(chóng)害防治等)，視頻監(jiān)控(航拍FPV、影視制作等)等。利用無(wú)人飛行器來(lái)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(VerticalTake-OffandLanding，垂直起降)飛行器的所有優(yōu)點(diǎn)，又具備無(wú)人機(jī)的造價(jià)低、可重復(fù)性強(qiáng)以及事故代價(jià)低等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。它是無(wú)人飛行器(UAV)的一種特殊機(jī)型，其具有十字排列的四個(gè)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(wú)人機(jī)比較，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便攜帶且維護(hù)成本低。無(wú)人自主飛行平臺(tái)能夠自主飛行并完成相應(yīng)任務(wù)，與通用有人飛機(jī)相比，其造價(jià)低廉，可維護(hù)性，使用費(fèi)用都具有明顯優(yōu)勢(shì)。在近年來(lái)的歷次戰(zhàn)爭(zhēng)中，發(fā)揮著重要作用，在民用方面與救災(zāi)領(lǐng)域運(yùn)用前景廣闊，例如無(wú)人機(jī)可在發(fā)生災(zāi)害后及時(shí)實(shí)施監(jiān)控災(zāi)情，對(duì)救災(zāi)和災(zāi)害處理產(chǎn)生有益影響。因此對(duì)于四軸飛行器的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)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(duì)于當(dāng)時(shí)的科技水平人們嘗試了許多方法，都沒(méi)很好的完成控制飛行。直到上世紀(jì)90年代，隨著微型計(jì)算機(jī)、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(lái)了質(zhì)的飛躍，四旋翼的研究已經(jīng)成為時(shí)代的熱點(diǎn)。20世紀(jì)90年代之后，隨著微機(jī)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(lái)，使得多旋翼飛行器的自動(dòng)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(lái)用，于是人們又花了一些年的時(shí)間研究MEMS去噪聲的各種數(shù)學(xué)算法。這些算法以及自動(dòng)控制器本身通常需要速度比較快的單片機(jī)來(lái)運(yùn)行，于是人們又等了一些年時(shí)間，等速度比較快的單片機(jī)誕生。接著人們?cè)倩巳舾赡甑臅r(shí)間理解多旋翼飛行器的非線(xiàn)性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給它建模、設(shè)計(jì)控制算法、實(shí)現(xiàn)控制算法。因此，直到2005年左右，真正穩(wěn)定的多旋翼無(wú)人機(jī)自動(dòng)控制器才被制作出來(lái)。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(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的飛行器存在。一時(shí)間研究者趨之若鶩，紛紛開(kāi)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(jiǎn)單最流行的一種。如上所述，最初的一段時(shí)間主要是學(xué)術(shù)研究人員研究四旋翼。2010年，法國(guó)Parrot公司發(fā)布了世界上首款流行的四旋翼飛行器AR.Drone。作為一個(gè)高科技玩具，它的性能非常優(yōu)秀：輕便、靈活、安全、控制簡(jiǎn)單，還能通過(guò)傳感器懸停，用WIFI傳送相機(jī)圖像到手機(jī)上?，F(xiàn)在的四軸飛行器設(shè)計(jì)主要是基于經(jīng)典PID和互補(bǔ)濾波算法的控制系統(tǒng)，飛行器飛行控制算法的設(shè)計(jì)一直是控制領(lǐng)域眾多研究者最關(guān)心和最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。傳統(tǒng)的控制策略是在飛行器系統(tǒng)的某個(gè)特定作用點(diǎn)上首先將系統(tǒng)模型線(xiàn)性化，然后在此基礎(chǔ)上運(yùn)用經(jīng)典控制理論對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和控制，控制精度和控制能力相對(duì)偏弱。相比之下，運(yùn)用現(xiàn)代非線(xiàn)性控制理論設(shè)計(jì)的控制算法，其性能明顯優(yōu)于經(jīng)典控制算法?？偟膩?lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于四旋翼的研究主要集中在兩個(gè)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(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)制造的室內(nèi)四旋翼飛行器，麻省理工學(xué)院所設(shè)計(jì)的四旋翼飛行器，它運(yùn)用的為擴(kuò)展卡爾曼算法對(duì)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)?？梢愿鶕?jù)要求按照計(jì)劃進(jìn)行自主飛行，并可用過(guò)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(wú)人機(jī)送貨項(xiàng)目。該無(wú)人機(jī)結(jié)合全球定位系統(tǒng)(GPS)從96個(gè)倉(cāng)庫(kù)之一直飛訂貨人門(mén)口派送低于5磅的貨物，亞馬迅86%的運(yùn)送物品質(zhì)量都滿(mǎn)足此要求。到2013年亞馬遜持續(xù)對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行安全測(cè)試，以獲得美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的批準(zhǔn)。實(shí)際上在四旋翼的研究過(guò)程中，其模型機(jī)的研制還沒(méi)有形成一個(gè)完備的理論體系，因此有必要從基礎(chǔ)模型部分開(kāi)始搭建研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。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(shí)現(xiàn)對(duì)其姿態(tài)的感知以及旋翼動(dòng)力裝置的控制。要實(shí)現(xiàn)操控人員對(duì)飛行器的控制，還要實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)遙控功能。在四旋翼飛行器的整體研發(fā)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器姿態(tài)的測(cè)量;配備微控制器經(jīng)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)核心，對(duì)傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算，根據(jù)姿態(tài)與位置，結(jié)合遙控量實(shí)現(xiàn)符合要求的控制輸出;根據(jù)飛行控制器的運(yùn)算輸出，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。通過(guò)測(cè)量、運(yùn)算、輸出完成整個(gè)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(jī)驅(qū)動(dòng)部分以及電機(jī)等。同時(shí)還要有合適的穩(wěn)壓電路模塊和相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)通信模塊來(lái)實(shí)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(wú)線(xiàn)無(wú)線(xiàn)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(jī)驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)模塊電電機(jī)機(jī)穩(wěn)壓電源模塊穩(wěn)壓電源模塊在飛行器設(shè)計(jì)過(guò)程中，飛行器控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)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(jī)驅(qū)動(dòng)。其中，在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，控制反饋環(huán)節(jié)中的姿態(tài)角求解問(wèn)題，是整個(gè)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(jī)驅(qū)動(dòng)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(jì)并組裝完成之后，我們四旋翼進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)與調(diào)試試飛并對(duì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(yùn)算采用互補(bǔ)濾波方式，通過(guò)對(duì)陀螺儀角速度測(cè)量值高通濾波和加速度測(cè)量值低通濾波，形成互補(bǔ)方式進(jìn)行姿態(tài)角估算。如圖1-3所示，使用上位機(jī)顯示姿態(tài)融合前后X軸偏角的波形。紅色：加速度計(jì)算出的角度;綠色：濾波后的角度?？梢钥吹阶钋懊骒o止區(qū)域，綠色曲線(xiàn)幾乎不受噪聲影響，說(shuō)明靜止時(shí)濾波效果到達(dá)要求。圖中A部分是靜止時(shí)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(dòng)較大，對(duì)比綠色曲線(xiàn)，說(shuō)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(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)，加速度傳感器受干擾嚴(yán)重，對(duì)比綠色曲線(xiàn)，說(shuō)明互補(bǔ)濾波在本設(shè)計(jì)中達(dá)到了不錯(cuò)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(xiàn)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(guò)程中，我們對(duì)姿態(tài)的穩(wěn)定性能和指令跟蹤性能進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試，即分別測(cè)試遙控器指令信號(hào)為0時(shí)四旋翼的姿態(tài)保持性能和遙控指令信號(hào)發(fā)生變化時(shí)四旋翼姿態(tài)對(duì)指令信號(hào)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(hào)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(duì)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(hào)，由)可以，實(shí)際角度基本能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)指令信號(hào)的快速跟蹤;在[110,130]秒?yún)^(qū)間內(nèi)，指令信號(hào)大范圍持續(xù)變化，由放大圖1-5(b)可以看出，實(shí)際滾轉(zhuǎn)角同樣能夠?qū)崿F(xiàn)快速大角度下的指令信號(hào)跟蹤，而在指令信號(hào)恢復(fù)為小角度甚至0時(shí)，實(shí)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(shí)際俯仰角能夠?qū)崿F(xiàn)快速大角度下的指令信號(hào)跟蹤，而在指令信號(hào)恢復(fù)為小角度甚至0時(shí)，實(shí)際俯仰角仍然具有良好的響應(yīng)性能。對(duì)于偏航通道我們進(jìn)行了穩(wěn)定保持性能測(cè)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(cè)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(cè)試過(guò)程中，偏航通道角度能夠保持在5度以?xún)?nèi)，達(dá)到了很高的穩(wěn)定保持性能。由上述姿態(tài)測(cè)試可以看出，設(shè)計(jì)的飛行控制系統(tǒng)能夠?qū)ψ藨B(tài)實(shí)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(duì)四旋翼的多次試飛試驗(yàn)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?xún)?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(gè)單軸電子式陀螺儀測(cè)量，其溫漂導(dǎo)致測(cè)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(dòng)的影響，陀螺儀產(chǎn)生的誤差主要是長(zhǎng)時(shí)間積分的累積誤差。短時(shí)間內(nèi)，陀螺儀數(shù)據(jù)是可靠的;長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，需要加速度傳感器對(duì)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(guò)程中，時(shí)間積分為0的噪聲數(shù)據(jù)會(huì)被平滑濾掉。在加速度計(jì)與陀螺儀測(cè)量值之間設(shè)定固定權(quán)值，所得姿態(tài)角能夠滿(mǎn)足飛行器基本飛行動(dòng)作需求。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，姿態(tài)融合算法存在以下幾個(gè)方面問(wèn)題：(1)測(cè)量姿態(tài)角時(shí)，由于陀螺儀測(cè)量角速度隨著積分時(shí)間的增長(zhǎng)，誤差會(huì)逐漸增大，需要采用加速度對(duì)角速度積分進(jìn)行短期與長(zhǎng)期融合修正;(2)采用固定權(quán)值進(jìn)行姿態(tài)融合過(guò)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(yàn)，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(lèi)似互補(bǔ)濾波算法以及四元數(shù)等運(yùn)算，仍然需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間;(4)飛行器偏航角測(cè)量是采用陀螺儀角速度計(jì)Z軸時(shí)間積分，角速度值積分短時(shí)間內(nèi)是比較準(zhǔn)確，但是積分時(shí)間越長(zhǎng)，誤差則會(huì)逐漸積累，所得偏航角與實(shí)際偏航角誤差很大。則單獨(dú)使用積分無(wú)法得到準(zhǔn)確偏航角。試驗(yàn)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?xún)?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(gè)單軸電子式陀螺儀測(cè)量，其溫漂導(dǎo)致測(cè)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(shí)驗(yàn)調(diào)試，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)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(guò)控制螺旋槳漿距以完成不同飛行動(dòng)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(gè)螺旋槳不同轉(zhuǎn)速即可完成各種飛行動(dòng)作，且有著極高的靈敏度。通過(guò)設(shè)置不同系統(tǒng)參數(shù)，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器穩(wěn)定性及反應(yīng)靈敏度進(jìn)行靈活控制，滿(mǎn)足各種應(yīng)用場(chǎng)合不同需求。在未來(lái)的研究中，四旋翼的研究必將成為擁有很廣的應(yīng)用價(jià)值和使用前景，可以說(shuō)，在未來(lái)的10-20年，無(wú)人機(jī)行業(yè)必將進(jìn)入黃金發(fā)展軌道。篇四：無(wú)人機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告遙感飛機(jī)泛指用于航空遙感的各類(lèi)飛機(jī)。如有人駕駛和無(wú)人駕駛飛機(jī);固定翼或旋翼式(直升)飛機(jī);高空或中、低空飛機(jī)等。遙感飛機(jī)主要作為遙感平臺(tái)，裝載各種傳感器。通常是在機(jī)腹設(shè)置不同的窗口，便于對(duì)地觀測(cè)。如安置航攝用的攝影機(jī)、多光譜攝影機(jī)以及各種掃描儀、輻射計(jì)、測(cè)高儀等。除進(jìn)行遙感試驗(yàn)和生產(chǎn)作業(yè)外，遙感飛機(jī)還用于各種星載遙感儀器的模擬試驗(yàn)，為檢驗(yàn)和改善星載儀器收集數(shù)據(jù)。無(wú)人駕駛飛機(jī)為空中遙感平臺(tái)的微型航空遙感技術(shù)，其特點(diǎn)是以無(wú)人駕駛飛機(jī)為空中平臺(tái)，以專(zhuān)用照相機(jī)、攝像機(jī)以及視頻無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)獲取信息，用計(jì)算機(jī)對(duì)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(shí)間長(zhǎng)，具有多個(gè)儀器窗口，能提供較大的設(shè)備空間和能源供應(yīng)等，對(duì)于側(cè)視雷達(dá)遙感，還要求具有全天候飛行能力。價(jià)格無(wú)人機(jī)所用傳感器決定無(wú)人機(jī)的價(jià)格，遙感傳感器是根據(jù)不同類(lèi)型的遙感任務(wù)，使用相應(yīng)的機(jī)載遙感設(shè)備，如高分辨率CCD數(shù)碼相機(jī)、輕型光學(xué)相機(jī)、多光譜成像儀、紅外掃描儀，激光掃描儀、磁測(cè)儀、合成孔徑雷達(dá)等。應(yīng)用實(shí)踐證明，以無(wú)人駕駛飛機(jī)為空中遙感平臺(tái)的微型航空遙感技術(shù)，適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)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(jì)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(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。隨著我國(guó)改革開(kāi)放的逐步深入，經(jīng)濟(jì)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(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。新的遙感技術(shù)為日益發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和文化事業(yè)服務(wù)。以無(wú)人駕駛飛機(jī)為空中遙感平臺(tái)的技術(shù)，正是適應(yīng)這一需要而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型應(yīng)用性技術(shù)，能夠較好地滿(mǎn)足現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)航空遙感業(yè)務(wù)的需求，對(duì)陳舊的地理資料進(jìn)行更新。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和文化建設(shè)的發(fā)展，不少古建筑、考古現(xiàn)場(chǎng)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(mǎn)足需要。我們利用遙感航拍技術(shù)更新的地理資料對(duì)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)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(mén)在綜合規(guī)劃、田野考古、國(guó)土整治監(jiān)控、農(nóng)田水利建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、廠(chǎng)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(wú)不需要最新、最完整的地形地物資料，已成為各級(jí)政府部門(mén)和新建開(kāi)發(fā)區(qū)急待解決的問(wèn)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(jī)場(chǎng)、車(chē)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(wú)人駕駛飛機(jī)為空中遙感平臺(tái)，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(jì)算機(jī)對(duì)圖像信息加工處理。全系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和最優(yōu)化組合方面具有突出的特點(diǎn)，是集成了遙感、遙控、遙測(cè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用技術(shù)。無(wú)人駕駛飛機(jī)為航空遙感提供了操作方便，易于轉(zhuǎn)場(chǎng)的遙感平臺(tái)?？筛鶕?jù)不同的需要選擇不同類(lèi)型的平臺(tái)。起飛降落受場(chǎng)地限制較小，在操場(chǎng)、公路或其它較開(kāi)闊的地面均可起降，其穩(wěn)定性、安全性好，轉(zhuǎn)場(chǎng)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(guò)改裝的120照相機(jī)，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(jī)或視頻無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)進(jìn)行彩色攝制。機(jī)載系統(tǒng)可將飛機(jī)下方的地面圖像實(shí)時(shí)地傳輸?shù)降孛妫瑢?shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)記錄，用于導(dǎo)航和取景。拍攝人員根據(jù)地面監(jiān)視器實(shí)時(shí)操縱飛機(jī)和拍攝。遙感航拍有著準(zhǔn)確性和科學(xué)性。篇五：無(wú)人機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告1.無(wú)人機(jī)的應(yīng)用無(wú)人機(jī)具有機(jī)動(dòng)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(shì)，例如：1.水利工程的安全與環(huán)境檢測(cè)2.水利工程的測(cè)繪3.動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及水域環(huán)境監(jiān)測(cè)4.水土環(huán)境檢測(cè)5.航攝成圖6.電力巡線(xiàn)2.具體應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)：1.水利工程的安全與環(huán)境檢測(cè)無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空遙感，完成快速測(cè)繪及信息監(jiān)測(cè)，具有數(shù)據(jù)分辨率高、實(shí)施快速等優(yōu)點(diǎn)。利用無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，圖像分辨率高等特點(diǎn)，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(lái)，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(kù)及其他水利工程提高有效的安全監(jiān)測(cè)。2.水利工程的測(cè)繪以無(wú)人機(jī)作為遙感飛行平臺(tái)，在機(jī)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(shí)時(shí)對(duì)地或?qū)δ繕?biāo)水域進(jìn)行觀測(cè)及數(shù)據(jù)的快速處理。完成數(shù)字線(xiàn)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及水域環(huán)境監(jiān)測(cè)利用無(wú)人機(jī)遙感圖像技術(shù)，根據(jù)水利工程區(qū)域內(nèi)不同時(shí)間段的監(jiān)測(cè)圖像進(jìn)行假彩色合成，能夠分析該時(shí)間段內(nèi)水域的淹沒(méi)范圍，能夠分析水流移動(dòng)方向和移動(dòng)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(diǎn)，針對(duì)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(guò)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(jì)算水利工程區(qū)域內(nèi)水位值及水位覆蓋面積。對(duì)水域?qū)嵤﹦?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，能夠查明范圍內(nèi)水域的變化情況，通過(guò)掌握的水域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)建立水域調(diào)查、水域統(tǒng)計(jì)及其他管理制度，逐步實(shí)現(xiàn)水域管理的信息化，滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水域管理的需要。利用水域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)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(duì)水域內(nèi)