基于物联网的无人机?无人驾驶运用了哪些物联网技术( 三 )


(3)目标图像稳像技术:由于微型无人机飞行状态多变,拍摄的图像信号质量极不稳定,需要稳定拍摄目标图像技术 。
(4)图像实时传输:图像数据传输能力的提升包括降低传输系统的能耗、重量、尺寸及提高图像实时传输的距离 。通过采用高增益天线、高效图像压缩算法等方法提升图像数据传输能力 。
2.小型无人机
小型无人机尺寸较小、应用灵活,在军用方面可作为空中侦察平台和武器平台执行侦察监视、对地攻击、电子干扰、通信中继、目标定位等任务 。在民用方面可用于航空摄影、气象探测、遥感、勘探测绘、环境研究、核辐射探测、通信中继、水灾监视、山体滑坡监测、泥石流监测、森林火灾防救、电力线路检查〉大型牧场和城区监视等方面 。
小型无人机系统主要由飞控系统、动力系统、无线图像接收单元、无线传输系统、云台控制系统、高清地面监视器、地面站导航控制系统、电源系统等多个部分构成 。地面人员通过地面控制系统操控小型无人机,或通过机载导航控制系统设计飞行路线并采集现场数据,通过机载无线传输系统回传到地面接收机地面接收机通过信号解码,获取收集到的各种信息 。
小型无人机具有工作性能稳定可靠、易携带、快速工作等优点,有以下优势 。
(1)机动灵活,成本低:小型无人机执行任务所耗费资源少,飞行费用低,使用风险低,造价低廉,易于推广普及,体积小,机动灵活,便于运输携带,可快速到达现场开展工作,隐蔽性好,可超视距自动驾驶,任务功能多样化,可根据不同任务需求快速搭载所需的设备开展空中作业 。
(2)性能稳定,技术日趋成熟:随着各种复合材料技术的成熟并应用到无人机中,无人机的机体结构强度更好,重量更轻 。无人机所用的电子操控设备(包括舵机、接收机、飞控主板等航电装置)性能越来越稳定、安全、可靠 。锂电池及新电源技术的发展可为使用电机作为推动力的小型无人机提供更长的续航时间,满足应用需求 。
(3)操控技术智能化:随着无人机技术的日趋成熟,地面站控制系统更加智能化、简单化,更容易操作控制 。小型无人机的应用非常广泛,对于地震、山体滑坡、泥石流等地质灾害,利用小型无人机可实现快速部署,采集灾区高清视频和高精度图片,实时监控灾害地区,帮助指挥员了解灾情,引导搜救力量及时解救被困人员,为抢险救灾争取宝贵时间 。
搭载红外热成像视频采集设备的无人机,对热源有敏感反应,通过采集到热成像图片,能快速分析地面的小微火点或热源,把火灾损失降到最低,可用于林区安全巡查 。
在海事领域,相比较传统的海面船只,无人机具有独特的优势,遇到海难,搭载实时高清视频采集传输设备的无人机,以海难出事地点为中心,根据气象及水文情况,通过地面导航设置扫描飞行路线,能及时发现漂浮的生还者,引导海面船只前往营救 。此外,针对重点航道、重点水域,海事部门可以用无人机来监测过往船只的排污情况,对非法排污的船只及时发现并进行取证 。
3.中型无人机
中型无人机起飞重量介于200~500kg之间 。相同规格参数的固定翼无人机巡航速度和升限比旋翼无人机高,适合长时间、远距离的飞行任务,如高空侦查、勘探等任务 。旋翼无人机由于可以悬停和低速飞行,因此近距离、低速运动或者长时间保持同一视角的观测任务需要使用旋翼无人机完成 。旋翼无人机可以垂直起降,使用的灵活性较高 。
常见中型旋翼无人机飞行时间达到6h,控制距离达到150km,可用于输电线路巡视工作 。中型旋翼无人机荷载达200kg,可搭载多种传感器进行多维度的观测 。旋翼无人机可以悬停和低速飞行,能够完成精细化巡视和快速巡视工作 。
4.大型无人机
21世纪以来,大型无人机得到快速的发展 。美国的全球鹰,如图4所示 。

基于物联网的无人机?无人驾驶运用了哪些物联网技术

文章插图
图4 美国全球鹰无人机
机身长13.4m,翼展35.5m,最大起飞重量11610kg,载油量为6577kg,可有效承受负载为900kg 。机身上配置有涡扇发动机,最大飞行速度和巡航速度可达740km/h,续航距离可达26000km,可持续飞行时间为42h 。负载侦察防御设备齐全,包括合成孔径雷达、红外线探测器、摄像设备、电子对抗以及通信设备等 。
欧洲Barrakuda机身长9.5m,机重为3000kg 。Barrakuda采用欧洲研制的“伽利略”卫星导航系统,可以与惯性导航和红外结合形成复合导航;Barrakuda可以在高空中进行长距离侦察,并配备了舱内携弹和发射系统,拥有着较为出色的侦查能力 。


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