澳大利亚科学家研究出微型传感器

澳大利亚的科学家称，基于对几种昆虫的研究，他们已经开发出了微型航行与飞行控制器。他们研究制造的传感器小到可以装在如同图中仅重７５克的“微型飞行器”上。他们的研究工作将受到美国航天机构的赞助。澳大利亚科学家研究出微型传感器     

基于RBFNN和回馈递推的新型多旋翼飞行器控制

研究了新型多旋翼飞行器的建模与轨迹跟踪控制. 建立了非线性运动学和动力学模型,并提出基于全调节径向基神经网络和回馈递推的鲁棒自适应轨迹跟踪控制策略. 首先设计了飞行器的位置误差PID控制器,用于实时消除飞行轨迹与期望轨迹的偏差,并为姿态控制环构建姿态角指令. 采用全调节径向基神经网络估计飞行器动力学模型中的复合干扰,为避免回馈递推控制器设计过程中对虚拟控制信号的繁琐求导运算,减小对解析模型的依赖度,设计了一种基于指令滤波回馈递推的飞行器姿态控制器. 该设计方法通过滤波器而非直接用解析方法对虚拟控制信号求导,大大简化了控制器的设计过程,节省了控制能量. 仿真实验表明所提出的轨迹跟踪策略的正确性和有效性.     

对四轴飞行器基于姿态算法的分析与实现

四轴飞行器是无人飞行器中一个热门的研究分支,随着惯性导航技术的发展与惯导传感器精度的提高,四轴飞行器在近些年得到了快速的发展。由于四轴飞行器具有不稳定、非线性、强耦合等特性,所以需要建立完整的数学模型进行分析。而姿态控制是四轴飞行器飞行控制系统的核心,所以分析姿态控制尤为必要。本文对四轴飞行器的控制系统进行设计,并对其姿态估计算法、控制算法以及几种自主悬停算法进行了研究与分析。     

多传感器融合四旋翼协同控制算法及其实现

针对四旋翼无人机定点悬停控制,从应用层面提出了多传感器数据融合方案,设计了相应的协同控制算法.在飞行器整体硬件架构基础上分析量测系统的各个传感器,对于姿态测量通道提出卡尔曼滤波算法,对于高度测量通道提出互补滤波算法,对于水平位置测量通道提出双传感器融合算法.基于四旋翼无人机的状态空间及其小扰动线性化模型,设计了与之相结合的协同控制算法并进行仿真.最后在物理平台上对设计的算法进行验证,表明多传感器融合与协同控制相结合的方法能有效提高四旋翼无人机的定点悬停精度.     

Zigbee技术在环境监测中的研究与应用

近年环境污染越来越严重,对环境监测的研究提出了更高的要求．本文主要利用无线传感器网络对环境进行监测,介绍了无线传感器网络在环境监测中的构成和特点及无线传感器网络体系结构,通过比较得出Zigbee技术可用于环境的监测．针对农业环境监测传感器节点低成本、小型化的要求设计增加了基于无线传感器网络环境监控信息采集系统．     

高超声速跳跃式飞行器的鲁棒控制

主要考虑高超声速飞行器的控制问题。飞行器将实现跳跃式机动飞行,并在较低的高度和超声速范围内释放载荷,实现对目标的精确打击。基于鲁棒参数化方法,采用特征结构配置和模型参考跟踪理论设计飞行器姿控系统的鲁棒控制器,完成对于制导信号的快速跟踪,使飞行器以高超声速进行飞行。给出了高超声速飞行器的六自由度仿真结果,验证了设计方法的有效性。     

多功能探测安防智能四轴飞行器的研制

针对火灾、地震和洪灾现场情况复杂多变,对现场情况难以掌控,给搜救工作带来困难,延误黄金救援时间等问题设计了多功能智能安防飞行器.在飞行器上安装了多路传感器,对灾情和安防信息进行探测;安装由三个轴向的陀螺仪和三轴加速度传感器保持飞行器的稳定性,利用导航模块进行安防的定点、定时巡查.并通过无线传输装置,利用多种传感器将采集的信号实时传输到主控中心,便于采取相应措施减少损失.该飞行器可以用于灾情探测,若配合视频监控对小区的安防起到很好的保障作用,可做到远程操控,无死角的定点、定时巡查.     

基于ZG方法的悬挂负载直升机零振荡悬停控制

能够空投并高效地完成起降、装卸货物,是悬挂负载直升机重要的优点。欲使直升机成功并安全地实现货物装卸,需要直升机成功到达目的地,而且悬挂负载直升机飞行时悬挂物不发生振荡。为了实现悬挂负载直升机的零振荡悬停控制,基于ZG方法,在悬挂负载直升机简化数学模型基础上研究零振荡悬停控制问题。首先通过使用ZG方法对数学模型进行处理,得到相应的控制公式。然后创新性地引入参数的可变性,得到了辅助控制公式,并结合得到了控制器公式组。最后在MATLAB平台上进行计算机仿真,仿真结果验证了该控制器的有效性和精确性,进而证实了ZG方法对于实现悬挂负载直升机零振荡悬停控制的可行性和有效性。     

基于无人机模式的道路交通监控

交通状况对城市的发展至关重要,因此,加强道路交通监控尤为重要。但是,传统的固定式交通检测装置不够灵活方便。为此,本文提出采用无人机拍摄道路交通状况,通过视频实现道路状况监测。该无人机平台以Pixhawk为飞行控制器,搭载高度计、陀螺仪、GPS模块和罗盘等各种传感器,可以实现定高定点拍摄。为保证飞行稳定性,笔者还设计了专用的处理器用以保存和传输视频,大大减轻了飞行控制器的工作压力。同时,为了进一步提高视频的质量,笔者从飞行稳定性、实时电子稳像和后期电子稳像三个方面进行优化,消除视频中的抖动现象。无人机拍摄的视频由地面的专用计算机进行处理,从而得到道路交通状况,并存入数据库。     

基于物联网的森林环境智能监测系统终端监测节点的设计

该终端选用STM32作为主控制器,结合各传感器对节点周围环境数据采集和判断,控制外围设备及整个终端监测节点系统的运行;选用CC2530作为数据发送主控制器,用于接收STM32串口发送的报警数据,并通过ZigBee网络将采集到的各项环境数据和GPS定位信息无线发送至协调器服务器端,并实时报警,完成对森林环境数据的实时监测及处理.     

基于WSN的水产养殖环境监测系统设计

设计了一种基于WSN无线传感器网络技术的水产养殖环境监测系统,用于监测水产养殖环境中pH值、温度、浊度等参数。分析讨论了传感器的选型、传感器调理电路的设计以及系统软件的设计。引进WSN无线传感器网络技术降低了检测成本,并且实现了远程监控。监控中心软件采用Labview开发,为用户提供直观的监控平台。实验结果表明:pH值、温度、浊度参数的相对测量误差均在1.20%以内,可以满足水产养殖环境因子监测的要求,具有较好的市场前景和推广价值。     

基于静电传感的航空发动机气路监测

针对航空发动机气路部件需要实时在线监测的要求,提出了基于静电感应的状态监测方法. 分析了气路颗粒的荷电机理和静电传感器原理,用静电传感器对气路中出现异常碳烟颗粒和金属颗粒的情况进行了模拟监测. 结果表明,静电传感器能有效监测到异常碳烟颗粒和金属颗粒引起的气路静电荷水平变化,验证了该传感器用于气路状态监测的有效性,为进一步研究机载化发动机气路静电监测提供了依据.     

基于LoRa的云服务物联网智能监控系统设计

本设计将LoRa通信系统与传感器网以及温室大棚环境监测系统相结合,采用嵌入式STM32 F030 C8 T6作为控制器,以SX1278和Wi-Fi为系统通信模块,利用Tlink云服务对监测节点传感器数据进行采集、分析、处理和存储,实现温室大棚主要环境参数通过电脑和手机同时在线监控,达到杏鲍菇自动化、智能化、网络化和科学化生产的目标,提高温室大棚生产效率.     

嵌入式智能家居远程监控系统的设计与实现

设计实现了基于互联网的嵌入式智能家居远程监控系统,该系统以ARM9的S3C2440为核心处理器,外部扩展SIM300 GPRS无线传输模块及网络接口,通过摄像头、温湿度传感器模块、红外感应模块、LED等对家居环境进行实时监控。系统整个实时监控的主要作用平台是Boa服务器,为整个系统提供一个可靠、稳定的监控系统。通过测试,系统中的LED、GPRS、温湿度模块和摄像头模块能够在Boa服务器的协调下有效地运行,基本实现了基于Boa服务器与GPRS的智能家居监控系统。     

多功能探测安防智能四轴飞行器的研制

针对火灾、地震和洪灾现场情况复杂多变,对现场情况难以掌控,给搜救工作带来困难,延误黄金救援时间等问题设计了多功能智能安防飞行器．在飞行器上安装了多路传感器,对灾情和安防信息进行探测;安装由三个轴向的陀螺仪和三轴加速度传感器保持飞行器的稳定性,利用导航模块进行安防的定点、定时巡查．并通过无线传输装置,利用多种传感器将采集的信号实时传输到主控中心,便于采取相应措施减少损失．该飞行器可以用于灾情探测,若配合视频监控对小区的安防起到很好的保障作用,可做到远程操控,无死角的定点、定时巡查．     

基于QT平台的红外传感器监测农业大棚的设计与实现

为了解决农业大棚远距离实时监控的需求,提出基于QT平台的系统软件开发方法,利用QT软件开发平台,设计视频采集终端应用程序、服务器端应用程序和Android手机监控客户端应用程序,采用HC-SR505传感器进行红外监测农业大棚的基本情况。系统利用ARM Cortex-A9架构的S5P4418处理器,外围设备以4G无线网卡、人体红外传感器、USB红外摄像头和LCD触摸屏构成,利用V4L2技术采集视频,将采集视频应用H.264技术进行压缩编码,压缩编码后的信息通过4G无线网络传输至Android手机客户端,农户通过Android手机客户端远距离实时监控农业大棚。经测试验证,该系统能够满足农户的需求。     

室内气体环境监控系统设计

当夏季温度过高或出现煤气外泄时,常常引起人们身体的不适.为了有效地检测室内有毒气体含量以及检测火灾发生等问题,设计了基于51单片机的室内气体环境监测及改善系统.该系统主要由单片机、一氧化碳传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、1602液晶、蜂鸣器以及步进电机等硬件部分组成.所设计的系统模块主要由传感与检测模块、信息处理与控制模块和执行模块3部分组成.其中,传感与检测模块主要由DS18B20温度传感器、MG811二氧化碳传感器和TGS2442一氧化碳传感器组成.信息处理与控制模块主要由89C52单片机组成.在执行模块中,传感器通过实时检测室内温度和气体含量并将其传输到单片机中,单片机将接收到的值与设定值比较,当超过设定值时控制步进电机打开窗户并利用蜂鸣器报警.用户可以通过查看室内温度、一氧化碳与二氧化碳的实时浓度并根据自己需要决定是否开窗或打开空调.与已有的环境监控系统相比,该设计系统可以提高处理模块的高效性与灵敏性.     

基于Arcgis Server的水环境监测系统的研究

针对江、河流域水质污染问题,应用地理信息技术与计算机技术,开发基于Arcgis Server的水环境监测系统.通过对水资源信息的实时动态监测、存储、分析等功能,对异常污染源的锁定提供技术支持,实现水资源的自动化、智能化管理.     

基于Android平台的城市环境监督反馈系统设计与实现

设计了一种基于Android平台的城市环境监督反馈系统.该系统利用JAVA语言和Android studio开发编辑工具,设计完成Android移动设备对城市环境数据的实时监控.设计的客户端主界面主要分为:用户登录单元、实时监测单元、区域添加单元、区域删除单元、用户反馈单元5个单元.用户登录时填写账号和密码,即可完成登录,直接使用该软件获取实时环境监测数据,并可在一定情况下进行反馈.实验证明,该系统能直观地将环境监控数据显示在Android移动设备上,在可靠性和移动性等方面效果十分显著.     

基于递推最小二乘法的四旋翼系统辨识

在四旋翼飞行器建模过程中,需要获取精确的系统模型参数.该文通过系统辨识的方法获得四旋翼系统模型的参数.首先针对四旋翼飞行器小角度飞行状态,建立含有未知参数的系统动力学模型;然后根据四旋翼飞行器的实际飞行数据,应用递推最小二乘法对系统参数进行辨识;将辨识获得的参数应用于仿真模型,并将仿真数据与实际测量值进行对比.结果表明:在小角度飞行状态下,此辨识方法可以获得精确的系统模型参数.