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无人驾驶飞机的概念设计...
摘要 - 重要的技术进步使行星勘探飞机能够被视为可行的科学平台。这些系统填补了一个独特的行星科学测量差距，区域尺度的近距离观察，同时为行星发现提供了新的视角。使用UAV（无人驾驶飞机）对火星进行探索已有25年以上的领先航天组织（例如NASA）。最近的努力已经能够产生一些成熟的任务和飞行系统概念，准备实施飞行项目。然而，与让飞机飞过稀薄的二氧化碳富含火星氛围有关的挑战有很多。传统飞机设计专业知识并不总是适用于这种车辆，几何，空气动力和任务限制会导致可行的可行设计空间受到限制。本文提出了一种概念方法，该方法是为设计能够在火星大气中执行VTOL（垂直起飞和降落）的无人机。无人机旨在参加2021年国际行星航空系统挑战赛。无人机可以携带高达5公斤的科学有效载荷（火星重量）。
NASA 概念飞行器和先进空气工程...
摘要 NASA 正在对先进空中机动 (AAM) 飞机和操作进行调查。AAM 任务的特点是航程低于 300 海里，包括乡村和城市运营、载客和货运。城市空中机动 (UAM) 是 AAM 的一个子集，是预计具有最大经济效益且最难开发的部分。NASA 革命性垂直升力技术项目正在开发 UAM VTOL 飞机设计，可用于集中和指导研究活动，以支持新兴航空市场的飞机开发。这些 NASA 概念车涵盖了相关的 UAM 功能和技术，包括推进架构、高效而安静的转子以及飞机空气动力学性能和相互作用。采用的配置是通用的，在外观和设计细节上有意与著名的行业安排不同。这些 UAM 概念飞机已用于众多工程研究，包括满足安全要求、实现良好的操控品质以及将噪音降低到直升机认证水平以下的工作。重点关注概念车辆，对先进空中机动飞机的工程进行了观察。
美国宇航局概念车和先进空中机动飞机工程
摘要 NASA 正在对先进空中机动 (AAM) 飞机和操作进行研究。AAM 任务的特点是航程低于 300 海里，包括乡村和城市操作、载客和货运。城市空中机动 (UAM) 是 AAM 的一个子集，是预计具有最大经济效益且最难开发的部分。NASA 革命性垂直升力技术项目正在开发 UAM VTOL 飞机设计，可用于集中和指导研究活动，以支持新兴航空市场的飞机开发。这些 NASA 概念飞行器涵盖了相关的 UAM 功能和技术，包括推进架构、高效而安静的转子以及飞机空气动力学性能和相互作用。所采用的配置是通用的，在外观和设计细节上有意与知名的行业安排不同。这些 UAM 概念飞机已经用于许多工程研究，包括满足安全要求、实现良好的操纵品质以及将噪音降低到直升机认证水平以下的工作。以概念车为重点，对先进空中机动飞机的工程进行了观察。
具有可证明稳定性的涵道风扇无人机悬停至高速平飞过渡的神经网络控制
摘要 本文主要研究涵道风扇垂直起降 (VTOL) 无人机 (UAV) 的过渡控制。为了实现从悬停到高速飞行的稳定过渡，提出了一种基于神经网络的控制器来学习系统动态并补偿飞机动态和所需动态性能之间的跟踪误差。首先，我们推导了飞机全包络动力学的非线性系统模型。然后，我们提出了一种基于神经网络的新型控制方案并将其应用于欠驱动飞机系统。所提出的控制器的主要特征包括投影算子、状态预测器和动态形成的自适应输入。证明并保证在整个神经网络学习过程中，状态预测器和神经网络权重的跟踪误差都有上限。高度自适应的输入形成动态结构，有助于实现所提出的控制器可靠的快速收敛性能，尤其是在高频扰动条件下。从而使飞行器的闭环系统能够以期望的动态性能跟踪一定的轨迹，仿真和实飞试验均取得了满意的结果，完成了设计的飞行路线。
![arXiv:1809.00346v1 [cs.RO] 2018 年 9 月 2 日](/simg/g:\will\search\icon\source\4\4f1ed1ac1a507dc170810cd7e2be578c5cf1eed6.webp)
arXiv:1809.00346v1 [cs.RO] 2018 年 9 月 2 日
摘要 — 脑机接口 (BCI) 是一项已有近四十年历史的技术，其开发的唯一目的是开发和增强神经假体的影响。然而，近年来，随着非侵入式脑电图 (EEG) 耳机的商业化，该技术已得到广泛的应用，如家庭自动化、轮椅控制、车辆转向等。最新开发的应用之一是意念控制的四旋翼无人机。然而，这些应用不需要非常高速的响应，当使用标准分类方法（如支持向量机 (SVM) 和多层感知器 (MLPC)）时会给出令人满意的结果。当固定翼无人机需要高速控制时，就会面临问题，因为分类速度慢，导致此类方法不可靠。这样的应用要求系统以高速对数据进行分类，以保持车辆的可控性。本文提出了一种新的分类方法，该方法结合了通用空间范式和线性判别分析，可以实时提高分类准确率。本文还讨论了基于非线性 SVM 的分类技术。此外，本文还讨论了所提方法在固定翼和 VTOL 无人机上的实施。
开发太阳能多电动微型航空车辆
旋转翼航空车提供机动性和垂直起飞和降落（VTOL）优势，优于固定翼系统。旋转翼系统确实具有相对较高的能量需求，因此飞行时间较短，因此对固定翼对应物的能量依赖性更大。光伏技术的进步已导致太阳能电池的特定功率（功率到重量比率）显着增加，从而实现了太阳能旋转旋转飞机的设计，现在是微型变体的。呈现的微型航空车辆（MAV）是微型太阳能电机，是0.15 m×0.15 m×0.02 m的0.02 m太阳能可调的无线电控制飞机。0.071千克飞机可以平均飞行3.5分钟，在25°C的1000 W/m 2辐照度下大约68分钟内充电，并且可以在没有阳光的情况下冬眠38天。本文通过使它们能够在不返回基地进行充电的情况下，探讨了增加市售光伏细胞的使用，以增加多转子MAV的能量自主权。已经提出了一个工作原型，其中包含了电池管理系统，自动电源开关，低功率睡眠模式以及第一人称视图（FPV）摄像头。
GreenHills RTOS 自 2008 年以来一直用于无人机控制
Green Hills Software 宣布推出适用于 Saab 的 Skeldar UAV（2008 年的无人驾驶飞行器）的 Integrity RTOS（实时操作系统），该系统具有 MULTI 调试器和基于 Freescale MPC5554 微控制器的 Probe。操作系统中的集成调试和监控功能特别有用，所提供的板级支持包构成了 BSP 的基础。Skeldar 是一种完全自主的轻型无人直升机。它可以在最少的现场准备或附加设备下悬停并执行 VTOL（垂直起降）。它旨在支持国内和国际任务中的军事和民事行动，并且可以在白天和夜间条件下运行。重量为 150 公斤，最高速度为 100 公里/小时，续航时间为 4 小时，行驶距离可达 100 公里。RTOS 为嵌入式应用程序提供可靠性，允许多个应用程序在同一台嵌入式计算机上安全可靠地运行。内存分区可防止一个应用程序访问、窃取或破坏另一个应用程序的内存或数据。时间分区可防止同一台计算机上低关键性应用程序窃取高关键性应用程序的 CPU 时间。
航空电子开放系统架构标准化
美国国防部要求使用开放系统架构来降低生命周期成本，并实现现有和新武器系统功能的更频繁升级。美国国防部及其军事部门通过参与标准联盟和美国政府领导的标准工作组，积极参与许多开放架构标准的制定工作，例如 FACE TM 、HOST、OMS、UCI 和 SOSA TM 标准。我们的研究以罗克韦尔柯林斯在开发开放标准和在我们的解决方案中实施方面之前和正在进行的工作为基础。本文将介绍相关的航空电子开放架构标准，讨论每个标准的关键属性，比较标准之间的关系，并研究通过集成使用不同开放架构标准实施的系统和子系统来开发集成航空电子解决方案的技术方法。在讨论主要概念之后，本文将介绍一个案例研究，详细介绍一个需要集成多个 OSA 标准的假设 VTOL 航空电子系统。案例研究不仅将集中于物理/逻辑集成的技术方面，还将集中于系统工程方法的程序方面。
四倾转翼飞机的设计、构造和飞行控制...
无人驾驶飞行器 (UAV) 是一种飞行机器人，在民用和军用领域均有使用，且使用量呈急剧增长趋势。它们已广泛应用于民用领域，如执法、地球表面测绘和灾害监测，以及军事任务，如监视、侦察和目标捕获。随着对无人驾驶飞行器使用量的需求不断增长，在自主性、飞行能力和有效载荷方面具有更大进步的新型设计正在涌现，可携带更复杂、更智能的传感器。随着这些技术进步，人们将为无人驾驶飞行器找到新的作战领域。本论文主要研究新型无人驾驶飞行器 (SUAVI：萨班哲大学无人驾驶飞行器) 的设计、构造和飞行控制。SUAVI 是一种电动紧凑型四倾翼无人驾驶飞行器，能够像直升机一样垂直起降 (VTOL)，并通过倾斜机翼像飞机一样水平飞行。它携带机载摄像机，用于捕捉图像并通过与地面站的射频通信进行广播。在 SUAVI 的气动和机械设计中，考虑了飞行时间、飞行速度、尺寸、电源和要执行的任务。气动设计是通过考虑气动效率的最大化和安全飞行特性来进行的。推进系统中的组件的选择是为了优化推进效率并满足要求
四轴飞行器经典控制器设计与分析
摘要：本文旨在介绍四轴飞行器的设计、仿真和控制，以无人机 (UAV) 为例。为了实现这一目标，我们开发了四轴飞行器的数学模型。在 MATLAB/Simulink 环境中开发了模型仿真和控制器设计。尽管它仍然是一个完整的非线性系统，但本文采用了四轴飞行器的数学表示和目标系统的建模。对所获得的数学模型进行了线性化。为了设计姿态控制器，使用系统识别技术获得了负责四轴飞行器运动的无刷直流电机 (BLDCM) 的传递函数。本文描述了一个完整的测试实验以实现这一目标。对设计的控制器进行了评估，并讨论了仿真结果。关键词：无刷直流电机 (BLDCM)、无人机 (UAV)、电子速度控制 (ESC)。1. 简介四轴飞行器无人机已被证明可用于许多军事和民用应用。最重要的特点是垂直起降 (VTOL) 和悬停能力，因此它适合于执行诸如监视、道路交通监控、自然灾害后的受害者定位等任务。此类飞行器也引起了学术研究机构越来越多的兴趣，因为它们可以用作机器人研究的低成本试验台 [1] , [2], [3]。为了让 au