基于二维自由空间的无人机实时航迹规划

针对未知环境中无人机的实时航迹规划,提出了一种利用方向引导向量的航迹规划方法。通过仿真实验证明,该算法在完全未知的环境中,可以很好地引导无人机找到目标点,实现无人机在线的实时决策。     

基于无人机的大场景序列图像自动采集和三维建模

提出并实现了一种基于无人机的大场景序列图像自动采集和三维重建方法,实现了大范围场景全自动图像数据采集和三维建模。首先设计实现无人机自动控制地面站和基于Cortex-A17的无人机控制模块,其次在地面站人工点选设计航线和拍摄位置,并自动控制飞行和拍摄过程,实时将序列图像回传地面站,最后地面站应用SFM方法实时自动重建大场景三维模型。实验结果表明,相对于人工控制方法,文中方法能够实现无人机飞行和拍摄过程自动控制,同时提高拍摄稳定性,降低基于无人机的大场景三维建模难度,提高建模效果。     

用Visual C＋＋实现PC与PLC之间的串行通讯

在工业控制中，常常需要对PLC的采集数据和工作状态进行监测控制，实现的方式有VB、DELPHI、PB等．Visual C＋＋是一种Windows应用程序开发工具，在图形处理和数据库管理等方面具有较强的功能，用它来实现底层的通信控制有着更快的速度，采用Visual C＋＋和MFC实现实时要求较高的小型控制系统中的PC和PLC的串行通讯系统，给出了系统的通讯原理和软件设计方法，实现数据的快速发送和接收，实时自动控制准确、快速。该系统简单、经济、稳定、实用性强并已成功应用于实际系统中。     

基于AJAX的远程锅炉SCADA系统的研究

研究了一类基于AJAx的远程锅炉SCADA系统的问题．在系统中采用了OPC＋实时数据库＋Msajax＋Silverlight技术,成功实现了基于Web的远程锅炉监控系统,并实现了动态实时曲线、历史曲线等图形的实时无刷描绘．     

基于深度学习的反无人机预警神经网络

为解决传统雷达探测设备面对"低小慢"无人机时产生的难检测与易突防问题,通过深度卷积神经网络对空中无人机进行实时识别,提取目标的类别与像空间位置信息;根据无人机像空间位置在时域下的变化趋势,绘制无人机飞行映射轨迹;利用长短期记忆网络对飞行映射轨迹进行预测,获取无人机在未来时域内的预测航迹方向,实现对无人机的预警跟踪、实时检测与轨迹推断。结果表明,所提出的算法中目标识别平均准确率可达到82%,轨迹预测平均准确率可达到80%计算速度可达到24帧/秒,可见能够在地基计算平台下对空中无人机进行实时精确预警,可以有效地防止识别领空内的非合作无人机渗透与突防。     

基于无人机的航空伽玛能谱数据传输系统设计

介绍了基于无人机的航空伽玛能谱数据传输系统设计方法。针对无人机航空伽玛能谱测量过程中对空地数据实时传输的需求,研究了串口通讯及其接口开发技术,利用C++Builder软件编程平台和Pcomm动态链接库,设计了一种数据实时传输系统,实现了航空伽玛能谱测量飞行作业过程中测量数据的实时传输。可对数据进行接收和保存,并以图形的方式在地面监控站进行显示。飞行结果表明,系统获取数据准确、有效,可靠性高,可以满足无人机航空伽玛能谱测量作业的需要。     

八旋翼消防预警无人机设计与实现

针对大面积森林山地和城市高楼消防救援困难、消防预警和救援不及时最终造成巨大损失的问题,提出了基于八旋翼无人机的快速消防预警方案。分别设计实现了八旋翼消防预警无人机机体和灭火投弹机构。经过验证,八旋翼消防预警无人机可以实现对山林火灾的实时监控预警和应急灭火,及时的控制火势。多功能的支援能力使得在海岸湖泊、森林山区的救援变得及时准确。     

FICS中故障监测动态语音报警的实现

光纤工业控制系统（ＦＩＣＳ）中故障监测实时动态语音报警是实现现场监控的重要手段．本文根据ＦＩＣＳ的特殊要求，分析了故障监测实时动态语音报警模块的构成及功能，采用先进的多媒体技术和ＶｉｓｕａｌＣ＋＋，研制了整套模块，成功地实现了故障监测实时动态语音报警．     

PICS中故障监测动态语音报警的实现

光纤工业控制系统（ＦＩＣＳ）中故障监测实时动态语音报警是实现现场监控的重要手段。本文根据ＦＩＣＳ的特殊要求，分析了故障监测实时动态语音报警模块的构成及功能，采用先进的多媒体技术和Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋，研制了整套模块，成功地实现了故障监测实时动态语音报警。     

基于改进YOLOv4输电线关键部件实时检测方法

针对输电线路维护过程中的典型缺陷识别问题,为提高无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)自主巡检的智能化程度,提出基于改进YOLOv4的无人机输电线关键部件实时检测模型。根据无人机视角下输电线典型目标的特点,结合MobileNet重新设计了一种轻量的特征提取网络来获取更高的特征提取效率,利用空洞模块增强感受野减少小目标的信息损失;在特征融合模块中添加自适应路径融合网络来融合更多的位置信息和语义信息,提高了多尺度目标的检测精度,减少了目标的误报率。采用构建的无人机输电线关键部件数据集来评估提出的模型。结果表明:基于YOLOv4改进的网络能够在无人机机载端实现实时多尺度目标检测,模型的平均准确率可达到92.76%,检测速度可达到32帧/秒,能够满足无人机嵌入式平台上实时检测的需求。     

基于WAP的实时购书系统的设计与实现

介绍了如何通过WAP、WAP网关、WAP的PUSH功能、WML＋ASP等技术，实现基于WAP的实时购书系统，保证在任何地方、任何时间，时间性很强的信息被及时送到需要它们的人的WAP浏览器上。并具体阐述利用WML＋ASP如何实现基于WAP的数据发布并予以实现。     

基于网络污水处理实时仿真与控制

构建了基于网络的污水处理实时仿真与控制系统的硬件平台，采用C＋＋ Builder语言，利用UML建模方法，开发了基于TCP／IP协议系统仿真与控制软件，实现了污水处理系统的实时仿真与控制。以CSTR工艺为例，以ASM No．1模型和二沉池的沉淀模型，在Matlab／Simulink下建立了系统的仿真模型，利用Matlab／xPC Target生成了控制内核，实现了该工艺的仿真和自动控制。运行结果表明：采用厌氧-好氧生物处理的CSTR工艺中的反应池和二沉池，可以实现实时运行控制和实时仿真，并具有良好的扩充性和移植性；证明了利用网络技术对污水处理过程进行实时仿真和实时控制在技术上是可行的。     

基于SERCOS接口的开放式数控系统

介绍了基于SERCOS接口的开放式数控体系的模块结构和软硬件平台，包括SERCOS接口卡、SoftSERCANS开发软件以及RTX实时操作系统．采用在WindowsXP中嵌入实时RTX子系统，运用VisualC＋＋6．0面向对象编程工具，通过创建共享内存来实现进程间的通讯．实现了高档CNC系统的功能，提高了系统的开放性和动态性。     

采用自适应原始对偶迭代的无人机编队协同航路规划方法

针对目标通过机动进入无人机雷达探测盲区、导致雷达跟踪不稳定的问题，提出一种无人机编队协同航路规划方法。首先，根据雷达多普勒速度盲区、雷达探测视角、距离边界区等建立协同航路规划约束条件；然后，以机动目标稳健跟踪为目的建立优化目标函数，并结合约束条件构建协同航路优化模型；最后，设计了一种自适应原始-对偶迭代算法，对建立的航路优化模型进行快速求解，得到无人机飞行实时航路。对比仿真结果表明：所提方法能够实现无人机编队协同航路快速规划，达到对机动目标持续稳定跟踪的目的；与传统的高斯伪谱法和模型预测控制算法相比，所提方法求解速度提升了10%,算法复杂度相对较低；所提方法求解的无人机航路平滑性较好，可减少无人机飞行油耗，便于长时留空探测。     

基于PDA/GPS/GPRS的移动GIS在电力系统中的开发与应用

探讨在Window CE环境下基于PDA／GPS／GPRS的移动GIS系统开发原理和方法，简述了其开发的基本理论，讨论了eMbeddedVC＋＋开发环境下PDA的GIS实时测图系统开发的具体技术．结合电力系统的实际应用，介绍了POCKETPC是如何实现一个GIS实时测图系统的。     

基于改进人工势场模型的无人机局部避障方法

针对无人机在追踪目标的过程中实时避障的问题,利用激光传感器获得的障碍物在无人机所处高度的二维位置信息,提出了一种改进人工势场局部实时避障方法.由于无人机始终对视野中的目标进行追踪,因此不存在唯一且固定的目标点,通过结合激光雷达数据,重新构造人工势场模型并对障碍物产生排斥矢量,引导无人机在快速追踪目标的同时躲避空中障碍物,并通过构造动态排斥因子和切换函数对障碍物的威胁进行估计,实现实时局部避障算法.对上述方法进行数值模拟,进一步验证了所提方案的有效性.     

基于卫星中继技术的无人机遥感网络体系关键技术研究与示范技术总结报告

该课题通过建立一套基于中继卫星平台的、面向全国各个地域、各种应用的无人机遥感网络系统,最终实现无人机信息资源共享,确保无人机在执行任务过程中将信息实时、安全、高效传输至各级指挥中心及相关用户,充分的利用无人机资源,对无人机进行统一调度,为无人机应用领域间信息资源共享提供有力保障。中继卫星链路还可以作为无人机的应急备份链路,提高无人机在应急情况下执行任务的能力,增强无人机系统的生存能力,提高使用效能。该课题重点研制无人机中继卫星Ka频段机载用户终端、中继卫星Ka频段地面用户终端,同时研制无人机遥感网运行管理中心、中继卫星无人机应用系统、无人机遥感影像数据处理系统,用以实现与中继卫星应用系统的链接,以及无人机数据的组网管理、资源规划、运行管理,构建一个全国无人机遥感网络试验系统。     

一种基于双目视觉的无人机自主导航系统

针对无人机实时自主导航问题,本文设计并实现了一种能自主感知未知室外环境,实时自动规划路径的旋翼无人机系统.首先利用双目视觉,使用经光束法平差(BA)优化的经典SLAM系统,ORB SLAM2算法获取无人机位姿信息;再以"推扫式"感知方法和改进的绝对误差和(SAD)算法获取环境信息和障碍物点.其次,结合无人机位姿信息与环境障碍物点生成局部障碍物地图,同时使用并行计算框架,提高系统性能.针对无人机系统实时性问题,设计的SAD算法只关注固定视差大小的像素块的稀疏匹配.最后,根据生成的当前局部环境障碍物地图与本地轨迹库,自主选择运动轨迹,有效自主规避障碍物,达到实时局部路径规划的效果.以上功能全部在无人机搭载的嵌入式处理器Nvidia Jetson TX2中完成处理.仿真与实际飞行实验表明:设计的系统基本实现无人机在未知室外场景下的实时自主感知与路径规划,在采集视频分辨率为1 280×720时,处理速度能达到60帧/s,为完善低成本无人机的避障与导航功能提供一种参考.     

一种基于Web的三维实时显示飞行仿真的实现方法

提出了使用ActiveX控件技术实现基于Web的三维实时显示飞行仿真的实现方法。以无人机的三维实时仿真为例 ,分析了基于Web的三维实时显示飞行仿真软件的开发过程中三维模型的建立、网络通信、虚拟场景漫游等环节的关键技术 ,并给出相应的解决方法。通过实验 ,证明了这种方法是可行的     

基于视点相关的大规模地形的生成和漫游

针对大规模地形场景三维实时漫游显示中存在的技术问题，提出应用虚拟现实有关技术的思想和基于网格划分的实时LOD分层方法着重解决地形的多级分块表示及纹理贴图，最后采用OpenGL库在VC＋＋6．0上实现某一大场景地区的地形多分辨率三维实时漫游显示。