基于自然地标的无人直升机视觉测速方法

    公开(公告)号:CN102175882A

    公开(公告)日:2011-09-07

    申请号:CN201010623597.7

    申请日:2010-12-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王冠林 朱纪洪

    Abstract: 基于自然地标的无人直升机视觉测速方法属于无人机技术领域,其特征在于,含有:无人直升机、飞行控制计算机、磁航向传感器、高度计和机载摄像机,其中:在无人直升机飞行过程中,飞行控制计算机通过高度计得到无人直升机距离地面的高度;飞行控制计算机通过检测地面自然地标在摄像机图像中的移动速率,计算出无人直升机相对地面的水平飞行速率;通过磁航向传感器,飞行控制计算机得到无人直升机的航向角,并由此计算出无人直升机的水平飞行速度。本发明不受GPS信号和风速的影响,尤其适用于无人直升机在低空复杂环境(如建筑物之间、树丛中,甚至室内)中的精确测速,而且不会额外增加无人直升机的起飞重量。

    气压式直升机侧滑传感器
    32.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102128946A

    公开(公告)日:2011-07-20

    申请号:CN201010623595.8

    申请日:2010-12-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王冠林 朱纪洪

    Abstract: 气压式直升机侧滑传感器属于航空传感器技术领域,其特征在于,含有:左侧气压管、左侧气压计、右侧气压管、右侧气压计和微处理器,其中:气压式直升机侧滑传感器安装在直升机下方,当直升机出现侧滑时,传感器两侧的空气流速差引起气压变化,微处理器通过对比左、右两侧气压计的测量值,可以测量传感器两侧的气压变化情况,进而通过查表法计算出侧滑速度的大小。本发明通过事先实际测得的数据表,考虑并避免了直升机复杂流场的影响,可以精确测量直升机的侧滑角。

    无人直升机飞行动力学模型复合辨识方法

    公开(公告)号:CN102073279A

    公开(公告)日:2011-05-25

    申请号:CN201010623591.X

    申请日:2010-12-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王冠林 朱纪洪

    Abstract: 无人直升机飞行动力学模型复合辨识方法属于无人机动力学建模领域,其特征在于,含有:无人直升机、飞行控制计算机、数据电台、地面站、遥控发射机和遥控接收机,其中,飞行控制计算机用于辨识实验的辅助操纵,在保证无人直升机飞行安全的同时,保持直升机相对稳定的飞行状态(如速度和高度);地面操纵人员通过遥控指令激励直升机的动态响应。飞行控制计算机将遥控指令添加到无人直升机的控制输入中,并将其与自控指令一并记录下来,用于飞行实验之后的动力学辨识。本发明同时引入了人工遥控控制和辅助自动控制,能够精确、安全地辨识无人直升机的飞行动力学模型。

    无人直升机气压高度计和GPS融合测高方法

    公开(公告)号:CN102023000A

    公开(公告)日:2011-04-20

    申请号:CN201010503393.X

    申请日:2010-09-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王冠林 朱纪洪

    Abstract: 无人直升机气压高度计和GPS融合测高方法属于无人机飞行控制技术领域,其特征在于,含有:气压高度计,GPS(Global Positioning System)全球定位系统和飞行控制计算机,其中,气压高度计和GPS组成余度测高系统,飞行控制计算机经融合气压高度计和GPS的高度测量值后,得到无人直升机的有效飞行高度值,其中:当GPS失效时,采用气压高度计的高度值;当气压高度值发生突变而GPS高度值没有变化时,采用GPS高度值;当气压高度值和GPS高度值同步变化时,以GPS高度值和气压高度值的均值作为飞行高度值。本发明通过融合气压高度计和GPS的高度测量值,不仅提高了高度测量的可靠性和准确性,还可避免单独使用气压高度计易受阵风的影响,以及单独使用GPS易受周围环境的影响。

    无人直升机三级减震机载电子设备箱

    公开(公告)号:CN102006744A

    公开(公告)日:2011-04-06

    申请号:CN201010503383.6

    申请日:2010-09-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王冠林 朱纪洪

    Abstract: 无人直升机三级减震机载电子设备箱属于无人机技术领域,其特征在于,含有:外层箱体、内层箱体、第一级圆柱式减震器、第二级平板式减震器和第三级海绵减震器,其中:电子设备安装在设备箱的内层箱体中,内层箱体通过第三级海绵减震器与外层箱体连接,外层箱体通过第二级平板式减震器和第一级圆柱式减震器与机身连接。本发明采用三级减震器进行串联式减震,可以最大程度地衰减设备箱所受不同频率、不同幅度的机体震动,从而有效降低机载电子设备的震动水平,保证电子设备的正常工作。

    可辅助操作的无人机辨识实验地面站

    公开(公告)号:CN101980088A

    公开(公告)日:2011-02-23

    申请号:CN201010503450.4

    申请日:2010-09-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王冠林 朱纪洪

    Abstract: 可辅助操作的无人机辨识实验地面站属于无人机建模和控制技术领域,其特征在于,含有:数据读取、数据记录、实验监控和曲线显示四个主要功能,其中:数据读取功能用于接收并读取飞行员遥控指令和无人机动力学响应的原始数据;数据记录功能记录原始数据,以用于辨识实验之后的系统辨识;实验监控功能不断计算出遥控指令和动力学响应数据的频率和幅值,并在数据的频率和幅值超出安全范围时报警;曲线显示功能将实验数据以曲线的形式实时地显示出来,以辅助地勤人员监控辨识实验,并及时向飞行员提出反馈意见。本发明能有效地辅助飞行员和地勤人员完成无人机辨识飞行实验,具有安全、高效、方便和可靠的优点。

    飞行器运动测量传感器安置效果的相关函数检验法

    公开(公告)号:CN101958010A

    公开(公告)日:2011-01-26

    申请号:CN201010272466.9

    申请日:2010-09-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 飞行器运动测量传感器安置效果的相关函数检验法属于飞行器飞行控制领域,其特征在于,含有:对飞行器输入的激励指令信号,飞行器的输出响应,输入指令信号与输出响应的相关函数,以及相应的指令传输、数据信号检测和数据记录设备,其中,相关函数用于检验输入指令信号与输出响应的相关程度,指令传输、数据信号检测和数据记录设备用于记录飞行器的输入和输出信号。本发明通过判断飞行器运动测量传感器不同安装方式所对应相关函数的大小和变化趋势,从而检验并优化传感器的安装方式。

    无人机框架式二自由度云台

    公开(公告)号:CN101758929A

    公开(公告)日:2010-06-30

    申请号:CN201010100602.6

    申请日:2010-01-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 无人机框架式二自由度云台属于无人机机载设备领域,其特征在于,含有:上框架,下框架,摄像机,俯仰偏转机构,航向偏转机构,支撑臂和空气阻尼减震器,其中,上框架和下框架均设计成盒式结构,分别用于连接机身和摄像机,航向偏转机构和俯仰偏转机构用来操纵摄像机作航向和俯仰偏转,支撑臂用于将整个云台悬挂在空气阻尼减震器上,以有效衰减摄像机的震动。本发明同时考虑了减震、强度、重量和安装,无人机云台可以作偏航和俯仰二自由度偏转,并具有良好的减震效果。

    无人机伞降防侧风倾覆装置

    公开(公告)号:CN102336276B

    公开(公告)日:2013-08-21

    申请号:CN201110174228.9

    申请日:2011-06-24

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 无人机伞降防侧风倾覆装置属于无人机技术领域,其特征在于,含有:机械释放部、弹射充气部和电子控制部,其中,机械释放部,含有:底座、电磁铁、弹簧、支撑座、转轴、摇臂、吸盘和释放钩;弹射充气部,含有:挂环、高压气瓶、电子气阀、弹射筒、气囊、滑动套筒、筒帽和弹性拉索;电子控制部,含有:飞行控制计算机、继电器和电源;在无人机伞降过程中,气囊会随着弹射筒向机尾方向弹射并充气,并产生偏航力矩;当有侧风来流时,机身在偏航力矩的作用下始终对准侧风来流的方向,从而避免在侧风着陆时出现侧翻及倾覆情况。本发明通过气囊产生的偏航力矩使无人机实现迎风着陆,具有结构简单,安装方便的优点,适合伞降无人机装备。

    无人直升机高度通道辨识数据变权值融合方法

    公开(公告)号:CN101976300B

    公开(公告)日:2012-02-08

    申请号:CN201010503436.4

    申请日:2010-09-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王冠林 朱纪洪

    Abstract: 无人直升机高度通道辨识数据变权值融合方法属于无人机辨识建模领域,其特征在于,含有:频域变换、数据融合和数据验证三个阶段,其中,在频域变换阶段,分别对由超声波高度计和加速度计检测得到的时域辨识数据进行频域变换,得到高度通道的2组频域响应数据;在数据融合阶段,利用与频率相关的权值,将分别由超声波高度计和加速度计得到的2组频域响应数据融合为1组数据;在数据验证阶段,利用相关函数检验高度通道频域响应数据的有效性。本发明同时使用超声波高度计和加速度计作为高度通道辨识的数据来源,并在不同频域范围内互为补充,可以有效降低建模过程中噪声的影响,从而显著提高无人直升机高度通道的辨识精度。

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