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系留式无人机中继通信系统在地震应急现场的应用试验研究
被引量：
11
1
作者
徐秀杰
贾荣光
+4 位作者
杨玉永
娄世平
董翔
胡鹏
李永强
《震灾防御技术》
CSCD
北大核心
2018年第3期718-726,共9页
在地震现场应急通信中,为满足无线图传系统等通信设备在复杂地形进行大范围和远距离通信作业的需求,提出利用系留式无人机中继通信系统保障无线电(超短波)的远距离传输。目前,对该系统的研究还处于理论分析和试验阶段,尚未在地震应急中...
在地震现场应急通信中,为满足无线图传系统等通信设备在复杂地形进行大范围和远距离通信作业的需求,提出利用系留式无人机中继通信系统保障无线电(超短波)的远距离传输。目前,对该系统的研究还处于理论分析和试验阶段,尚未在地震应急中得到大范围的推广应用。本研究利用多次试验的数据,分析验证系留式无人机供电系统的可行性及实用性,定量计算中继通信系统的升空效益,并形成一套完整的、可操作性强的系统实施方案。在城区、郊区以及起伏较低的山地、丘陵等地区,实现了移动图传系统在距离通信车5—10km范围内稳定、实时、快速的数据传输。
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关键词
地震现场应急
系留式无人机
中继通信
无线图传
升空效益
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职称材料
系留式无人机抗干扰轨迹跟踪控制研究
被引量：
4
2
作者
丁力
虞青
+2 位作者
刘凯磊
刘晨
郑欣
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2020年第12期95-100,共6页
面向空中作业时的大续航需求,系留式无人机是将旋翼飞行器与地面系泊单元相结合所提出的新型飞行器。实际作业中,系留缆绳的收放会引起无人机动力学性能变化,进而影响其轨迹跟踪控制;同时,由系统未建模特性与阵风干扰组成的集总干扰也...
面向空中作业时的大续航需求,系留式无人机是将旋翼飞行器与地面系泊单元相结合所提出的新型飞行器。实际作业中,系留缆绳的收放会引起无人机动力学性能变化,进而影响其轨迹跟踪控制;同时,由系统未建模特性与阵风干扰组成的集总干扰也将影响轨迹跟踪控制效果。针对上述问题,提出了一种基于扰动观测器的自适应滑模鲁棒控制算法。首先,引入悬链线理论描述系留缆绳的拉力变化,采用牛顿-欧拉方程建立整个系统的动力学模型。其次,在Lyapunov定理的框架下,利用扰动观测器来估计与补偿集总干扰,设计自适应滑模控制律来保证系统跟踪误差收敛。最后,通过仿真算例和试验分析,验证了本文控制策略的有效性,结果表明:所提控制算法比终端滑模控制算法具有更高的轨迹跟踪精度,能够帮助系留式无人机跟踪复杂轨迹。
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关键词
系留式无人机
轨迹跟踪控制
扰动观测器
自适应滑模控制
集总干扰
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职称材料
系留式四旋翼无人机起降时的运动稳定性分析
被引量：
4
3
作者
丁力
刘晨
+2 位作者
刘小峰
郑欣
吴洪涛
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期70-78,共9页
在起飞与降落过程中因地面效应、阵风干扰、系缆绳长等因素的影响,极易导致系留式四旋翼无人机(系留机)出现失稳现象。针对上述问题,提出一种基于李雅普诺夫指数法的系留机运动稳定性分析策略。通过Euler-Lagrange方程获得四旋翼的动力...
在起飞与降落过程中因地面效应、阵风干扰、系缆绳长等因素的影响,极易导致系留式四旋翼无人机(系留机)出现失稳现象。针对上述问题,提出一种基于李雅普诺夫指数法的系留机运动稳定性分析策略。通过Euler-Lagrange方程获得四旋翼的动力学模型,借助悬链线理论推导出系留缆绳的拉力公式,最终形成完整的系统动力学模型。给出基于李雅普诺夫指数的稳定性判定方法,构建系统结构参数与运动稳定性间的量化关系。搭建物理样机,采用直接法和间接法获得系统的物理参数。通过仿真与试验分析了系留机在起降阶段的动力学特性,结果表明:该无人机降落阶段的稳定性在仿真中比起飞阶段提高了329.5%、在试验中比后者提高了213.21%,所搭建系留机的结构参数是合理的。
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关键词
系
留
式
四旋翼
无人机
运动稳定性分析
起降阶段
李雅普诺夫指数
动力学模型
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职称材料
题名
系留式无人机中继通信系统在地震应急现场的应用试验研究
被引量：
11
1
作者
徐秀杰
贾荣光
杨玉永
娄世平
董翔
胡鹏
李永强
机构
山东省地震局
云南省地震局
出处
《震灾防御技术》
CSCD
北大核心
2018年第3期718-726,共9页
基金
中国地震局地震应急青年重点任务(CEA_EDEM-201710)
山东省地震局"地震应急信息创新团队"
科研基金项目(2016-JJ1608Y)联合资助
文摘
在地震现场应急通信中,为满足无线图传系统等通信设备在复杂地形进行大范围和远距离通信作业的需求,提出利用系留式无人机中继通信系统保障无线电(超短波)的远距离传输。目前,对该系统的研究还处于理论分析和试验阶段,尚未在地震应急中得到大范围的推广应用。本研究利用多次试验的数据,分析验证系留式无人机供电系统的可行性及实用性,定量计算中继通信系统的升空效益,并形成一套完整的、可操作性强的系统实施方案。在城区、郊区以及起伏较低的山地、丘陵等地区,实现了移动图传系统在距离通信车5—10km范围内稳定、实时、快速的数据传输。
关键词
地震现场应急
系留式无人机
中继通信
无线图传
升空效益
Keywords
Earthquake scene emergency
Tethered UAV
Relay communication
Wireless imagetransmission
Better effect with increased height
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
系留式无人机抗干扰轨迹跟踪控制研究
被引量：
4
2
作者
丁力
虞青
刘凯磊
刘晨
郑欣
机构
江苏理工学院机械工程学院
江苏优埃唯智能科技有限公司
安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室
出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2020年第12期95-100,共6页
基金
国家自然科学青年基金(52005231)
江苏省基础研究计划(自然科学基金)(BK20170315)
+3 种基金
江苏省科技计划项目(BY2018129)
江苏省高等学校自然科学研究项目(18KJB460010)
常州市应用基础研究计划项目(CJ20170010)
安徽理工大学重点实验室开放基金(201902007)。
文摘
面向空中作业时的大续航需求,系留式无人机是将旋翼飞行器与地面系泊单元相结合所提出的新型飞行器。实际作业中,系留缆绳的收放会引起无人机动力学性能变化,进而影响其轨迹跟踪控制;同时,由系统未建模特性与阵风干扰组成的集总干扰也将影响轨迹跟踪控制效果。针对上述问题,提出了一种基于扰动观测器的自适应滑模鲁棒控制算法。首先,引入悬链线理论描述系留缆绳的拉力变化,采用牛顿-欧拉方程建立整个系统的动力学模型。其次,在Lyapunov定理的框架下,利用扰动观测器来估计与补偿集总干扰,设计自适应滑模控制律来保证系统跟踪误差收敛。最后,通过仿真算例和试验分析,验证了本文控制策略的有效性,结果表明:所提控制算法比终端滑模控制算法具有更高的轨迹跟踪精度,能够帮助系留式无人机跟踪复杂轨迹。
关键词
系留式无人机
轨迹跟踪控制
扰动观测器
自适应滑模控制
集总干扰
Keywords
tethered UAV
trajectory tracking control
disturbance observer
adaptive sliding mode control
lumped disturbances
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
系留式四旋翼无人机起降时的运动稳定性分析
被引量：
4
3
作者
丁力
刘晨
刘小峰
郑欣
吴洪涛
机构
江苏理工学院机械工程学院
河海大学物联网学院
江苏优埃唯智能科技有限公司
南京航空航天大学机电学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期70-78,共9页
基金
国家自然科学基金(52005231)
江苏省产业前瞻与共性关键技术项目(BE2018066)
江苏省自然科学基金(BK20170315)项目资助
文摘
在起飞与降落过程中因地面效应、阵风干扰、系缆绳长等因素的影响,极易导致系留式四旋翼无人机(系留机)出现失稳现象。针对上述问题,提出一种基于李雅普诺夫指数法的系留机运动稳定性分析策略。通过Euler-Lagrange方程获得四旋翼的动力学模型,借助悬链线理论推导出系留缆绳的拉力公式,最终形成完整的系统动力学模型。给出基于李雅普诺夫指数的稳定性判定方法,构建系统结构参数与运动稳定性间的量化关系。搭建物理样机,采用直接法和间接法获得系统的物理参数。通过仿真与试验分析了系留机在起降阶段的动力学特性,结果表明:该无人机降落阶段的稳定性在仿真中比起飞阶段提高了329.5%、在试验中比后者提高了213.21%,所搭建系留机的结构参数是合理的。
关键词
系
留
式
四旋翼
无人机
运动稳定性分析
起降阶段
李雅普诺夫指数
动力学模型
Keywords
tethered unmanned aerial vehicle quadrotor
kinematic stability analysis
take-off and landing phase
Lyapunov exponent
dynamical model
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
系留式无人机中继通信系统在地震应急现场的应用试验研究
徐秀杰
贾荣光
杨玉永
娄世平
董翔
胡鹏
李永强
《震灾防御技术》
CSCD
北大核心
2018
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
系留式无人机抗干扰轨迹跟踪控制研究
丁力
虞青
刘凯磊
刘晨
郑欣
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2020
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
系留式四旋翼无人机起降时的运动稳定性分析
丁力
刘晨
刘小峰
郑欣
吴洪涛
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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