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针对可再生能源的无人机群可持续无线服务
摘要 — 无人驾驶飞行器 (UAV) 集群通常用于离网场景，例如灾难发生、战争肆虐或农村地区，在这些地方，无人机无法接入电网，只能依靠可再生能源。考虑到主电池由两种可再生能源（风能和太阳能）供电，我们根据财务预算、环境特征和季节变化来扩展此类系统。有趣的是，能源来源与无人机的能量消耗相关，因为强风会导致无人机悬停变得越来越耗能。目标是最大限度地提高特定位置的覆盖成本效率，这是一个组合优化问题，用于在非凸标准下确定多元能源发电系统的尺寸。我们设计了一种定制算法，通过抽样降低处理复杂度并减少解决方案空间。评估是使用供应商提供的价格驱动的风能、太阳能和单位面积交通负荷的浓缩真实数据进行的。该项目在四个风力或太阳能强度不同的地点进行了测试。风力较小、太阳辐射强的地点效果最好，而风力强、太阳辐射低的地点则需要更高的资本支出 (CAPEX) 分配。
Stingray AUV：小型且经济高效的生态监测解决方案
摘要 — 水下航行器最近在生态监测中变得越来越有用，这在很大程度上要归功于现代计算机提供的先进处理能力。大多数水下航行器都是鱼雷形的，并且是非完整控制的，这使它们效率高，但缺乏精确的机动性。当需要更精确的导航时，会使用一些立方体形状的航行器；但是，由于航行器具有很大的阻力，它们无法利用滑行运动和流体动力升力。Stingray 自主水下航行器 (AUV) 是一款紧凑、轻便的 AUV，具有独特的设计实现。Stingray 的船体是一个碳纤维外壳，具有仿生设计，让人想起了它居住在海洋中的名字。这种流线型轮廓提供非常低的阻力，使航行器能够在水中滑行。Stingray 还使用独特的推进系统，将机翼和尾部上的三个垂直推进器与安装在下方的两个 Voith-Schneider 螺旋桨相结合，用于滚动和俯仰，用于偏航和喘振。此外，这两个螺旋桨还提供了扫射能力，使飞行器能够以六个自由度移动。这使 Stingray 能够轻松地以低速进行机动并以类似直升机的方式悬停，同时还能利用机翼产生的升力像固定翼飞机一样滑行。
Stingray AUV：一款小型且经济高效的解决方案...
摘要 — 水下航行器最近在生态监测中变得越来越有用，这在很大程度上要归功于现代计算机所具备的先进处理能力。大多数水下航行器都是鱼雷形的，并且是非完整控制的，这使它们效率高，但缺乏精确的机动性。当需要更精确的导航时，会使用一些立方体形状的航行器；但是，由于航行器具有很大的阻力，因此它们无法利用滑行运动和流体动力升力。Stingray 自主水下航行器 (AUV) 是一款紧凑、轻便的 AUV，具有独特的设计实现。Stingray 的船体是一个碳纤维外壳，其仿生设计让人想起了它生活在海洋中的名字。这种流线型轮廓可提供非常低的阻力，并允许航行器在水中滑行。Stingray 还采用了独特的推进系统，将机翼和尾部上的三个垂直推进器与安装在下方的两个 Voith-Schneider 螺旋桨相结合，用于实现滚转和俯仰。此外，这两个螺旋桨还提供了扫射能力，使飞行器能够以六个自由度移动。这使得 Stingray 能够轻松地以低速操纵并以类似于直升机的方式悬停，同时还能够利用机翼产生的升力像固定翼飞机一样滑翔。
小型扑翼飞行器结构设计与分析……
1.引言 有翅膀的鸟类和昆虫天生就具有良好的飞行性能[1-4] 。飞行器类型有固定翼、旋翼和扑翼。与固定翼和旋翼机飞行相比，仿生扑翼飞机具有独特的优势，如能原地或狭小场地停留、操纵性优异、悬停飞行性能好、飞行成本低等。飞机兼具升力、悬停、推动功能，扑翼系统[5] 。小型扑翼机器人因便携性、操作性、灵活性、隐蔽性好、制造成本低等特点，在军事和民用领域有着广泛的应用前景[6-7] 。正是由于其在各个领域具有很大的适用性，许多国家都将其视为重点研究对象[8] 。由加州理工学院和AeroVironment公司联合研制的Microbat是最早的电动微型扑翼飞机[9] 。第四架原型机的巡航时间为 22 分 45 秒。Microbat 的翼展只有 23 厘米，重量只有 14 克，扑翼频率约为 20Hz，可以携带一个微型相机。Mentor 由多伦多大学和斯坦福研究中心 (SRI) 合作生产，最大翼展为 15 厘米，重量为 50 克。它有四个机翼。机翼由电致伸缩聚合物人工肌肉 (EPAM) [9] 提供动力。德国公司 Festo 开发了仿生飞狐 [10] ，总质量为 580 克
使用无人机直升机拦截器和传感器放置规划技术的广域监视系统
摘要 本项目提出并描述了由传感器/拦截器放置规划和拦截无人机 (UAV) 直升机组成的广域监视系统的实施。给定一个区域的二维布局，规划系统基于最大覆盖范围和最小成本最佳地放置周界摄像机。该规划系统的一部分包括 Erdem 和 Sclaroff 的径向扫描算法的 MATLAB 实现，用于生成可见性多边形。此外，还针对固定和 PTZ 情况提出了二维摄像机建模。最后，还放置了拦截器以最小化检测事件期间到周界上任何一点的最短路径飞行时间。其次，设计和实施了无人机直升机的基本飞行控制系统。飞行控制系统的主要目标是当操作员握住自动飞行开关时，将直升机悬停在原地。该系统代表了完整航路点导航飞行控制系统的第一步。飞行控制系统基于惯性测量单元 (IMU) 和比例积分微分 (PID) 控制器。该系统使用运行 Windows XP 和其他商用现货 (COTS) 硬件的通用个人计算机 (GPPC) 实现。此设置不同于通常使用定制嵌入式解决方案或微控制器的其他直升机控制系统。实验表明，在给定多种摄像机类型和参数的情况下，传感器放置规划可以在优化成本下针对几个典型区域实现 >90% 的覆盖率。此外，直升机飞行控制系统实验在短飞行时间内实现了悬停成功。但最终结论是，COTS IMU 不足以满足直升机控制系统等高速、高频应用的需求。
航空航天职业 - YouthSpace
航空事实 ❚❚ 平均每三秒就会有一架飞机离开地球表面。❚❚ 从统计上讲，航空运输是最安全的交通方式。❚❚ 直升机最初实际上是由列奥纳多·达·芬奇于 1483 年构思出来的。❚❚ 一架波音 747 有 18 个轮子、一个螺旋楼梯，机翼上可以停放 45 辆汽车。❚❚ 在起飞功率下，流过一台波音 767-400ER 发动机的空气可以在七秒内给固特异飞艇充气。❚❚ 乘坐波音 767-400ER 从纽约飞往伦敦（约 5,580 公里）时，每位乘客大约需要 227 升燃油。相同体积的汽油只能推动一辆经济型汽车行驶该距离的一半。❚❚ 一架波音 747-400 有 600 万个零件，其中一半是紧固件。❚❚ 直升机在恶劣天气下飞行比固定翼飞机更安全，因为它们可以减速、悬停以及向后或侧向飞行。❚❚ 飞机的机长和副驾驶在飞行过程中总是吃不同的饭菜，以防其中一人生病。❚❚ 波音 747 上的每个引擎重近 4,300 公斤，成本约为 800 万美元，巡航时每分钟燃烧约 45.4 升燃料。总共四个引擎占整架 747 起飞时总重量的约 5%。❚❚ 平均而言，每小时有 61,000 人在美国上空飞行。❚❚ 无人驾驶飞行器 (UAV)（也称为遥控飞行器 [RPV] 或无人机系统 [UAS]）是一种无需人类机组人员飞行的飞机，由地面控制站的人类机组人员驾驶。❚❚ 飞机后面的“白烟”实际上是水蒸气与废气的混合物；它被称为凝结尾迹或“尾迹”。水是燃烧的副产品。根据大气条件，尾迹每天都会出现在特定的高度。❚❚ 跑道是根据盛行风选择的，因为飞机通常或多或少地迎风起飞和降落。
2004 年 1 月第 32 卷第 1 期 - 陆军安全
上一财年为陆军航空兵带来了一些令人警醒的统计数据：35 名机组人员（包括 1 名陆军文职人员）在航空事故中丧生。这一数字是 2002 财年航空相关死亡人数（17 人）的两倍，是 2001 财年（11 人）的三倍多。我们正朝着错误的方向前进，而且很快就会到达那个方向！根据我在阿富汗和伊拉克的经验，我知道指挥官和飞行员正在尽一切努力降低风险。然而，高昂的培训成本，加上我们预计飞行员每天要在恶劣的环境中作战，等于高风险。为了完成任务，必须接受一定程度的风险，但必须在适当的层面上承认和接受风险。我们安全中心认识到这一挑战，并致力于帮助各级指挥官降低风险以保持战斗力。具体来说，我们正在应用现代技术来应对电压下降。去年，电压下降导致陆军 39.1%（11 起）的 A 级航空事故。在伊拉克自由行动 (OIF) 中，75% 的 A 级事故归因于电压下降情况，导致一人死亡。既然我们无法改变环境，我们就必须改变机组人员处理环境的能力。这是陆军走在最前沿的三项举措。先进的模拟器 大多数部队缺乏资源定期将飞机带到沙漠环境中；因此，我们的模拟器的有效性是一个极其重要的因素。我们目前的模拟器缺乏适当的感觉和视觉提示来建立肌肉记忆并提高飞行员的信心和控制力。下一代模拟器能够提供出色的训练。我最近参观了一个先进的模拟器综合体，它可以在 30 小时内开发一个国家数据库。地形复制了视觉提示，例如悬停时草的移动和低速时电压降低的形成。我认为未来的模拟器允许部队在主站执行集体任务，为他们准备任何可能的责任区 (AOR)。
内容
作者：Thomas A. Donnelly 博士 摘要：这是 JMP® 软件将动态数据可视化和分析引入桌面的第 32 年。使用简短的案例研究，此演示将重点介绍 JMP 中强大的数据可视化功能，例如地图上的动画数据（现在可以记录为 GIF）、包括数据表中的图像、非结构化文本数据的分析、传感器数据流的分析（功能数据分析）以及展示 JMP 16 中的增强功能。使用新的 Graphlet 和悬停标签，可以直观地深入查看数据层次结构（例如工作分解结构 (WBS)），以查看每个步骤的图形摘要。只需几分钟即可完成电子表格程序中需要数小时才能完成的工作。JMP 减少了数据清理的繁琐工作 - 包括异常值检测、输入缺失数据和重新编码混乱数据。单击并拖动变量、添加数据过滤器、图像、地图和动画时，图表会立即出现。几乎可以从任何地方获取数据 - Excel、数据库、文本、互联网或 JMP 15 中新增的 PDF 文档导入表（甚至跨多个页面）。除了数据探索和可视化之外，JMP 还具有实验设计、可靠性和数据挖掘方面的尖端功能。JMP 为现实世界的 DOE 问题、高效的计算机模拟和软件质量保证提供解决方案。机器学习方法包括决策树、神经网络以及线性、逻辑和惩罚回归方法。使用具有置信区间的更多可解释模型获得接近机器学习的准确性。将展示如何将 JMP 的“每个统计数据的图形”轻松移动到 PowerPoint 演示文稿和交互式 HTML5 网络报告中，以便观众可以问“如果？”问题并立即获得答案，无需 JMP 软件。分类：未分类 工作组：演示
用于行星探索的无人机：建模挑战
在过去十年中，太空探索的力度大大增加，因此需要新的方法来研究行星和其他天体。现代趋势是制造能够从更高角度侦察表面的航天器，而无人机已被证明是最有用的。一般来说，无人机以其灵活性、速度、悬停能力、避障、目标跟踪和跟随而闻名。认为任何类型的无人机都适合太空应用都是合理的，因为它们都具有可以满足任务要求的优势。太空领域的设计选择深受一些限制的影响，例如最大尺寸、总重量、成本、环境、温度。此外，还需要考虑使平台能够执行任务的基本要求，这些要求通常由各种子系统来确保：热、通信、机载数据处理、电力、推进以及制导、导航和控制。太空探索的主要焦点是火星和旋翼机概念：事实上，Ingenuity 直升机就是一个很好的例子，如图 1 所示，它于 2021 年在红色星球上进行了首次飞行。火星大气与地球不同，这带来了特殊的空气动力学挑战。第一个很大的变化是低大气密度，再加上无人机尺寸有限，导致弦基雷诺数流动非常低（103-104）[1]。这些流动更多的是以粘性力而非惯性力为特征，导致机翼性能效率下降。这会影响升力，但较低的重力加速度（3.71 m/s2）略微补偿了升力。自 20 世纪 30 年代以来，人们在该领域进行了各种研究，并且可以确定三个描述流动行为的区域：亚临界（ Re < 10 5 ）、临界（ Re ∼ 10 5 ）和超临界（ Re > 10 5 ）。对于火星研究，重点放在亚临界区域，其中层流边界层倾向于分离，导致阻力系数较大，升力系数降低。这种层流分离流的不稳定性导致向湍流的转变，这会引起重新附着，从而产生层流分离气泡，影响翼部的性能。可以采用各种方法来进行气动分析：例如，将流动视为完全层流 [2] 或使用 RANS、LES
不同的白三叶草种群中稳定的传粉媒介社区表明，农作物产量和生物多样性的潜在双赢情景
与单一培养物相比，间作系统提供了许多农艺效益，包括更高的收益率。在这项研究中，我们评估了对产量稳定性有益的农作物系统是否也对传粉媒介群落有益，以及该效果是否受景观类型的调节。我们在一个异质和一个同质的农业景观中使用复制的块设计，我们研究了白色三叶草（三叶草再生）的八个人群（即基因型）中的授粉媒介通信，它们是单一文化或两种植物混合物（与多年生的混合物一起）的混合物（葡萄糖）的混合物（和Cocory，Cichorium Intybus）。我们记录了1486个蜜蜂和1254个属于46种的野生传粉媒介。大黄蜂是最丰富的野生传粉媒介（49.6％），其次是悬停蝇（23.4％）和非炸弹野生蜜蜂（21.5％）。鳞翅目仅占野生传粉媒介的5.4％。我们发现，单一培养物中的物种丰富性和丰富性比两种种类的混合物中的野生传粉媒介更高，但是白三叶草种群不影响授粉媒介。此外，在均质景观中，物种丰富度和丰度也比异源景观高。大多数物种都在白色三叶草上觅食。然而，记录了有18种（39.1％，n = 18/46）在菊苣和/或杂草上觅食，而这些野生传粉媒介物种中的十种从未在白色三叶草上记录。我们的研究强调，多样化的授粉媒介社区既需要大量的花卉资源和各种植物社区，他们的需求与实现产量稳定的目标并不相抵触，并且景观类型可以调节种植系统的效果。此外，缺乏授粉媒介对不同的白色三叶草人群的偏爱表明，农民可以选择增强产量稳定性的混合物，而不会对传粉媒介社区产生负面影响。总体而言，这些结果强调，包括几种植物物种和植物基因型的间作系统可以保证稳定性，而不会损害传粉媒介社区，这表明对农民和生物多样性的双赢情况是可能的。