临近空间太阳能无人机在应急通信中的应用

 临近空间太阳能无人机飞行时间长、飞行高度高，结合通信载荷可在临近空间形成空中通信服务系统，在应急通信领域具有巨大的应用前景。介绍了国内外太阳能无人机平台的发展现状及其在通信方面的应用情况，通过分析基于太阳能无人机的通信系统的特点、应用方向，提出了基于太阳能无人机通信系统的3种典型应用场景，探讨了其关键技术及效益。研究表明，利用太阳能无人机平台可构建临近空间通信系统，实现持久广域的通信覆盖，使用灵活，可在应急通信领域发挥重要作用。     

基于开源飞控的察打一体无人机地面站设计

在无人机系统当中,地面站系统涉及到了人机工程学、数据传输等问题,是直接与无人机操纵手交互的分系统之一。便捷高效的地面站综合数据显示系统可以提升无人机的操作体验和工作效率。该系统硬件选用本着高可靠性、资源占用小、成本较低、低延迟的原则,保证了该系统空中端在高强度恶劣环境下的正常使用。     

树障清理机器人的设计与实现

针对环境复杂的区域,高大树木、复杂地形等问题容易造成用电危险,而传统的人工清理树障的方法易造成安全事故,我国现有研发的机器人具有空中姿态控制不稳定以及数据传输不稳定等问题,对树障清理空中机器人进行了设计和实现.该机器人的结构组成主要包括多旋翼无人机、控制系统、远程监控系统、通信系统和刀具装置.通过确定地面坐标系和无人机坐标系的关系,建立空中机器人的动力学模型.充分考虑环境等因素对空中机器人传感器采集数据的影响,建立了传感器的数据融合算法,对传感器采集数据进行处理.采用PID(Proportion Integral Differential)控制方法对空中机器人的姿态控制器进行设计.为了验证该树障清理空中机器人的性能,对其进行了姿态控制试验和树障清理试验.试验结果表明机器人的姿态控制响应时间较短,最短可达1.2 s.在进行树障清理时,最大可清理树障直径约为4 cm,切割最长时间为3 s.     

基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究

无人机遥感网络是继卫星遥感网和有人机航空遥感网之后的我国遥感技术体系的重要组成部分。但我国无人机遥感系统机型多、装备分散、应用面广,缺乏统筹规划,难以实现快速调度与合理配置,整体效能较低,而且无人机遥感系统属于"低、慢、小"的飞行目标,我国现有空管技术手段和系统"看不到、管不到",无人机飞行安全管理存在隐患。所以为了充分发挥无人机遥感技术整体优势,统筹无人机遥感科技资源、优化配置,提高无人机遥感科技创新能力、应急救灾快速反应能力,2013年科技部组织863课题"基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究与示范",开展基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究。该文主要论述了无人机遥感网络运行管理机制与规范的研究过程与方法,并形成无人机组网系列标准规范初稿,将弥补国内民用无人机标准规范空白;论述了基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感系统飞行监管的关键技术,实现无人机遥感网络对无人机超视距测控和信息传输,将改变我国无人机遥感系统用现有的空管系统监管手段"看不到、管不到"的现状;论述了无人机遥感网络综合运行管理平台的设计思路与技术,为统筹无人机遥感科技资源、优化配置,促进开放共享和综合利用提供技术平台支撑;论述了基于无人机遥感系统的灾害应急节点灾情提取与综合验证节点无人机遥感数据快速处理等关键技术研究,将为应用示范节点构建提供技术支撑。该文初步形成了无人机遥感网络运行管理机制与规范研究报告,5个无人机组网系列标准初稿,形成了无人机导航通讯技术研究、无人机遥感系统网络数据库结构和管理系统概要设计书等研究方案,进行了北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感系统飞行监管与无人机遥感网络综合运行管理平台的原型系统的设计与开发,为该课题的"无人机组网关键技术攻关,社会化无人机遥感网络体系初步构建"的研究目标提供了技术支撑。     

基于卫星通信和3G技术的消防通信指挥系统

分析了消防通信系统建设现状及其存在的问题,介绍了卫星通信和3G技术的应用及其优缺点提出了基于卫星通信和3G技术的消防通信指挥系统的架构,讨论了实现该通信指挥系统的关键技术及系统的组成部分,测试结果表明该系统是高效的.     

T3G空中接口信道仿真实现

随着3G产业链的不断完善与发展对人才的巨大的需求，通信企业对通信专业人才能力与知识的需求较以前有了许多新要求，目前许多高职院校已经将3G通信列入了电子、通信等专业的教学内容，T3G系统中采用了较多的新技术，而其中大部分技术需要物理层的支持，本文介绍了一种基于T3G系统物理层仿真软件的应用，并借助T3G系统仿真技术平台，实现T3G系统空中接口的仿真。     

无人机在创新智能交管中的应用

随着机动车数量的剧增,交通拥堵、交通事故、交通违法等一系列问题日益突出,交通管理面临巨大挑战,无人机参与城市交通管理能够发挥自身的专长和优势,协助公安、城市交管部门共同解决大中城市的交通顽疾,确保城市交通发展规划贯彻落实。详细介绍了交通管理领域中如何高效应对处理各种交管问题,警用无人机空中巡检的具体应用,并对相关要点进行了分析和论证。     

一种基于WorldFIP总线的变电站监控系统

基于WordFIP现场总线的技术特点,提出一种新型的变电站监控系统.该系统采用智能模块化结构,以全面、及时地了解变电站的各类信息,文中对其模块功能、数据通信、软件组态等进行介绍与分析,较好地解决了复杂信息融合和高效传输的问题.     

基于随机几何的无人机通信系统性能研究

为了分析无人机通信系统的实际性能,针对有限三维空间内的无人机通信系统进行研究,提出了一种基于随机几何理论分析无人机通信系统的模型。较好地捕获无人机基站分布的随机性和无人机基站间的距离关系,得到无人机通信系统实际性能的上界和下界,充分兼顾无人机发射天线数、天线功率等参数对无人机通信系统性能的影响。仿真结果表明,所提模型能有效分析无人机通信系统的频谱效率、中断概率,且可以通过增加发射机天线数和设定较低的发射功率得到较好的无人机通信系统性能。     

基于六旋翼无人机的PM2.5低空测量系统

研究PM2.5低空的分布规律对大气污染综合治理提供科学依据具有重要意义。针对目前不便获取低空PM2.5分布数据的情况,开发一套用六旋翼无人机搭载设备进行低空测量的系统。该系统将空中采集的PM2.5数据与机上GPS数据进行融合,并存储到SD卡;同时通过无线将数据实时传回地面,地面站利用基于VC++编写的PC数据监测软件实时监控测量情况。测量结果表明,无人机能够准确稳定的按照规划的航线进行飞行测量,采集数据高效完整。初步测量表明,在5月底在至6月初,南昌地区0~150 m垂直方向上PM2.5的浓度大小无明显变化。     

透地通信系统研究进展

综述了国内外透地通信技术的发展过程与研究现状,介绍了最新的透地通信及其相关技术的理论和实验 研究成果,以最具代表性的国际知名透地通信产品PED系统、TeleMag系统、SWECS系统等产品为例,对透地通信系统在实际应用中的进展情况进行了阐述.指出目前透地通信系统中存在的信道容量小、抗干扰能力差、天线利l用率低等问题,展望了透地通信技术的发展趋势.     

消费级无人机掘金细分市场

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,简称UAV),是利用无线电遥控设备和自主程序控制装置操纵的不载人的飞机.无人机按照用途可分为消费级无人机、行业应用无人机和军用无人机.消费级无人机特指无人机产品中面向个人消费者,主要用于娱乐与航拍功能的飞行器,素有"飞行的照相机"之称,一般为四轴或者六轴的多旋翼机型,主要由飞行控制系统、动力系统、通信系统、云台及拍摄设备、地面控制站(遥控器、平板电脑、手机等)以及机身等系统机构组成,可实现自主飞行和半自主飞行,即能够按照控制算法完成一键起飞/降落、一键返航、定点悬停、指点飞行、360°全景拍摄、路线规划等功能.     

无人系统在新冠肺炎疫情防控中的应用实践

 在新型冠状病毒肺炎（COVID-19）重大疫情防控工作中,智能无人系统发挥了很大作用。在疫情监测阶段,高空监控的无人机、防疫宣传与消杀的机器人、智能红外测温系统等高效完成了工作,为疫情预防、延缓蔓延提供了有力技术手段;在防控救治阶段,5G远程会诊平台、诊断治疗机器人、可移动负压隔离舱等有效解决了直接接触救治引起传染风险的问题,有效保障了一线医护人员安全;在物资保障方面,智能生产系统、空中无人机等为疫情防控医疗及生活物资生产、调配起到了关键作用,大大提高了供应保障效率。建议应聚焦疫情监测、防控救治和物资保障3个方面,以预防为要,建立无人系统疫情防控体系。     

面向应急保障的5G网联无人机关键技术

针对现有的应急保障通信系统在自然灾害发生时,存在覆盖范围小、因道路受阻无法到达灾区、供电时间短等问题。提出了5G+空天地一体化应急保障体系,采用5G网联无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)覆盖优化技术,可以有效提高连续覆盖性、增强移动性、减少时延;并在此体系框架内设计了一种网联无人机应急通信方案,利用大型固定翼无人机搭载无线通讯基站,采用卫星传输,构建了应急空天基站,实现任何时间、地点,全天候提供大面积覆盖的应急通信保障,具有更高效率、更长续航、更广覆盖、更大载荷等优势。从理论上分析了此方案中关键覆盖技术的有效覆盖半径和飞行速度,并通过飞行测试验证其有效性。测试结果表明该方案可以满足用户的通话、视频业务需求,为无人机在应急保障领域的应用实践提供参考。     

透地无线通信研究综述

综述了中外透地通信的发展及研究现状,介绍了几种不同透地通信方式的研究与性能情况,通过对比具有代表性的透地通信产品PED系统、Canary系统、矿用本安型无线岩体通信系统、声波透地通信系统的优缺点,阐述了透地通信系统的实际应用情况.基于其原理建立了简化的透地通信信道模型,通过三维地质建模技术、插值技术建立信道模型,并采用数值计算法研究地层中电磁场的传播特性.最后结合当前研究和应用热点,分别阐述了电磁波透地通信与磁感应透地通信存在的主要问题与相应的关键技术研究,并提出了未来的研究重点与发展趋势.     

基于Access的无人机通信系统管理软件的研发

针对无人机通信系统维修管理复杂的特点,利用数据库管理系统Access2003设计了无人机通信系统管理软件,实现了设备管理的信息化,可以方便、快捷地实现设备数据的录入、查询、分析、统计和归档,有效解决装备使用、维修、管理中的诸多问题。     

基于SDN的5G移动通信网络架构

移动互联业务的持续增长以及物联网等各类通信应用的广泛普及对移动通信系统的功能和性能提出了新的挑战.第5代(5G)移动通信系统基于对已有通信技术的融合及演进,引入新的无线传输及网络技术,将实现多种应用场景用户业务传输性能保障.软件定义网络(software defined networking,SDN)通过采用集中控制的新型网络架构,将传统数据转发设备的数据转发与逻辑控制功能进行分离,实现了数据层与控制层的解耦,从而可有效解决传统网络结构封闭僵化、数据传输转发性能高度受限、资源利用率低等问题,满足业务差异化需求、提升业务部署效率.近年来,5G网络架构采用SDN已成为业界及学术界共识,已有较多文献提出基于SDN的5G移动网络架构.在对5G应用场景、关键技术以及SDN技术进行概述的基础上,对基于SDN的5G网络架构相关研究进行详细阐述,并对未来研究方向进行了展望.     

无人机系统信息传输技术分析

根据无人机的工作特点进行分析,它主要是实现空中数据的采集和处理平台,是一个智能化的采集、分析、传输系统。无人机可以实现高精度的视频影像采集,在交通、气象、部队信息侦察等多个领域中应用广泛,并且做出巨大贡献。本文阐述了无人机信息传输系统的基本概念,从它的需求和使用两方面因素出发,讨论了无人机系统的成本控制要求、战术应用需求。从而分析了无人机系统信息传输技术近年来的发展状况,并对信息传输技术进行了多方面的探讨。     

无人机身份识别系统设计

搭建了一个无人机身份识别系统.采用改进的四叉树防碰撞算法提高RFID识别效率,考虑识别多架无人机时容易漏读或者误读数据的情况,通过优化处理无人机身份标签,保证无人机在合法区域飞行.此系统可与监控主站配合,提高无人机空中管制效率,实现重点区域保护.仿真试验结果显示,本系统在识别范围内具有高识别效率与识别速度.     

具有通信时延和拓扑时变的多无人机姿态同步控制

针对具有二阶动力学特性的多无人机系统模型,研究了多无人机(multi-UAVs)系统在通信时延和通信拓扑结构为无向时变情况下的姿态同步问题。通过对姿态同步的一致性条件分析,将一种针对多个一般非线性系统的基于输出反馈的协同控制方法应用在采用四元数法描述的空间多个刚体姿态的协同控制系统中去,并利用姿态动力学及Lyapunov-Krasovskii泛函对该控制方案进行了理论证明。数值仿真结果表明,当通信时延、通信拓扑结构等参数随机切换时,该姿态同步控制算法能有效地保证每个飞行器在编队中能够与其他飞行器保持姿态同步的同时,还能够在有限时间内达到期望的时变姿态以及角速度。