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长航时、远距离图像实时传输巡检无人直升机
      针对国内工业级无人机航时短、振动大、稳定性差,易受电磁干扰、控制精度差、图像传输距离短等问题,我们研制轻小型长航时、大纵深图像实时传输巡查无人直升机系统,研发多模态精细化切换技术,实现各模态的平滑过渡,飞行更加平稳;同时采用已获国家发明专利的无人直升机飞行控制系统自主抗振技术,解决了燃油动力无人直升机在飞行过程中的振动问题;前馈多级智能最优控制算法,提高了无人直升机系统的鲁棒性和环境适应能力;导航控制采用微波雷达精准定高和RTK技术,实现随地形飞行及位置和航线的厘米级精度控制,并有效地解决了工业级无人机系统在强磁场环境下失控的难题。
      因为巡查无人直升机系统具有强振动干扰且由于任务载荷设备比较昂贵且任务精度较高,所以对飞行控制系统传感器数据的准确性与传感器的安全性要求较高。针对该系统的特殊性,提出飞行控制系统解决方案:
      1、作业环境磁干扰免疫高精度航向控制
      巡查作业时由于环境不确定性,可能巡查环境中存在强电磁干扰如高压线巡查时。传统的无人直升机飞行控制对航向控制依赖于磁罗盘,磁罗盘对电磁干扰比较敏感,所以在存在强电磁干扰环境中作业是容易出现干扰失控的情况,针对这种情况,该项目设计具有磁场干扰免疫能力且具有高精度航向控制能力的飞行控制器。
      2、传感器快速故障诊断控制
      无人直升机工作环境比较恶劣,且受其自身载重的限制不能像有人直升机那样具有多套传感器冗余系统,为此设计了无人直升机传感器快速故障诊断系统,有效降低了无人直升机因故障而引起的事故率。
      3、自主抗振控制器
      针对无人直升机强振动特性,设计具有在线辨识和自适应控制能力的无人直升机机体的结构周期外扰响应振动主动控制方法,能够快速准确辨识出系统,并且保证系统输出能在较短时间内收敛到很小的值,解决了燃油动力无人机的振动问题。
      4、系统可靠性和易维护性环境适应性
      轻小型长航时、大纵深图像实时传输巡查无人直升机系统设计时以达到工业应用为最低目标,部分结构是以军用标准设计,所以可靠性较高。另外,整个系统采用集成较强的模块化设计结构,不同的模块可以单独维护与更换,维护起来比较容易。
      企业技术的先进性对智能高端制造业的产业化及对产业链的上下游具有较强的推进和拉动能力。在工业控制领域,能够有效地带动机器人和运动控制等智能装备产业的高速发展;随着该企业无人直升机产业化的快速推进,本地的碳纤维、航空用材、隐身涂料等高新材料产业将会迎来新一轮发展契机,同时能够为本地精密加工制造业的产业化升级提供强劲动力。该高端智能装备项目的落地,能将相关产业串联成一套完整完善的工业产业链,有效地推动本地工业产业化进程。另外,该项目产业化后能够满足如农业植保、电力巡线、石油天燃气管线巡查、森林消防、反恐处突等应用领域的大量需求,拉动经济增长,市场巨大。南昌华梦达航空科技发展有限公司无人机成果技术含量高,先进性强,技术处于国内领先水平;产品或服务有明确的市场需求和较强的市场竞争力,能够带动上下游产业的快速发展,产生较好的经济效益和社会效益。研发的主要产品“轻小型长航时、大纵深图像实时传输巡查无人直升机研发及应用”也荣获了2016年第六届吴文俊人工智能科学技术奖(注:全国最高人工智能科学技术奖)。
  • 成果完成人:贾杰;徐卫平;涂世武
  • 完成单位:南昌华梦达航空科技发展有限公司
  • 单位电话:0791-83823033
  • 联系人:叶美娇
  • 联系电话:18879176970;0791-83823033
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