無人機實習(xí)報告范文

1、 無人機實習(xí)報告一專業(yè)： 班級： 姓名： 學(xué)號： 實踐單位：無人機特種技術(shù)國防科技重點實驗室 實踐時間：一、實習(xí)目的通過對無人機特種技術(shù)國防科技重點實驗室的四個實驗室進行有針對性的參觀、學(xué)習(xí)，可以提高對本專業(yè)的了解和認(rèn)識，增加學(xué)習(xí)興趣和增強專業(yè)自豪感，為日后專業(yè)知識的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。同時，實習(xí)對學(xué)生了解社會、接觸生產(chǎn)實際、加強勞動觀念、培養(yǎng)動手能力和理論與實踐相結(jié)合的能力等方面亦具有重要的意義。二、實習(xí)內(nèi)容2012 年 10 月

2、15 日下午，我們在班主任老師的帶領(lǐng)下到位于高新區(qū)的無人機所進行參觀、學(xué)習(xí)。西北工業(yè)大學(xué)第 365 研究所(西安愛生技術(shù)集團公司)隸屬于西北工業(yè)大學(xué)，坐落于陜西省西安市國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，是以無人機研發(fā)為主，集科、工、貿(mào)于一體的具有獨立法人資格的現(xiàn)代高科技企業(yè)。國防科技實驗室體系由國防科技國家實驗室、國防科技重點實驗室、國防重點學(xué)科實驗室三類實驗室構(gòu)成。其中，國家實驗室是綜合型的實驗室，主要從事國防重大基礎(chǔ)研究、戰(zhàn)略高技術(shù)和系統(tǒng)集

3、成技術(shù)研究;重點實驗室是專業(yè)型的實驗室，主要從事探索性、創(chuàng)新性和重大關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究;學(xué)科實驗室是基礎(chǔ)型的實驗室，主要從事國防基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)領(lǐng)域的新原理、新方法、新技術(shù)研究。三類實驗室定位和功能不同，相互促進，協(xié)調(diào)發(fā)展。通過本次參觀，我們國防意識、專業(yè)認(rèn)知以及目標(biāo)性都加強了。進入實驗室大樓，就被實驗室的簡介所吸引，我們都知道 2009 年 10 月 1 日，在 60 年國慶大閱兵中，首次亮相的無人機方隊全部 3 個型號均

4、由西工大研制生產(chǎn)。于是我們懷著無限的向往進入實驗室參觀。第一個實驗室是通用半物理仿真/紅外末制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，以及很多無人機上的零件，如陀螺儀，導(dǎo)航芯片，多級，電源，發(fā)電機等等。講解人員給我們一一介紹了無人機的各種組件，這些都是最最基礎(chǔ)的元器件，有很多我們都在學(xué)校學(xué)習(xí)過，介紹過程中，將實物與所學(xué)知識相結(jié)合，加深了認(rèn)識。介紹內(nèi)容包括傳感器、陀螺、發(fā)電機、液壓系統(tǒng)等，其中，傳感器讓我回憶起好多之前的知識，而我對我們正在學(xué)習(xí)的陀螺和電機方面的介紹

5、特別感興趣。在實物的幫助下，一些課堂上難以理解的地方馬上就清晰啦。液壓方面，結(jié)合大二上學(xué)期的那次派克之旅，了解了更多關(guān)于液壓的知識。第二個實驗是視景仿真、射頻末制導(dǎo)仿真系統(tǒng)、綜合測試暗室，在這里主要是進行飛行環(huán)境的仿真與數(shù)據(jù)的采集。在暗室里模擬無人機的飛行環(huán)境，主要是天空電磁環(huán)境，通過全天候的紅外拍攝，將數(shù)據(jù)采集到實驗室計算機上。然后在科研人員的操作下，對仿真結(jié)果分析，提四旋翼結(jié)構(gòu)最早在 20 世紀(jì)初就已經(jīng)出現(xiàn)，對于當(dāng)時的科技水平人們嘗

6、試了許多方法，都沒很好的完成控制飛行。直到上世紀(jì) 90 年代，隨著微型計算機、傳感器、通訊技術(shù)、能源以及控制理論的發(fā)展，給四旋翼的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍，四旋翼的研究已經(jīng)成為時代的熱點。20 世紀(jì) 90 年代之后，隨著微機電系統(tǒng)(MEMS)研究的成熟，幾克重的 MEMS 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)被制作了出來，使得多旋翼飛行器的自動控制器可以做了。但是 MEMS 傳感器數(shù)據(jù)噪音很大，不能直接讀出來用，于是人們又花了一些年的時間研究 MEMS 去噪聲的各種

7、數(shù)學(xué)算法。這些算法以及自動控制器本身通常需要速度比較快的單片機來運行，于是人們又等了一些年時間，等速度比較快的單片機誕生。接著人們再花了若干年的時間理解多旋翼飛行器的非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給它建模、設(shè)計控制算法、實現(xiàn)控制算法。因此，直到 2005 年左右，真正穩(wěn)定的多旋翼無人機自動控制器才被制作出來。之前一直被各種技術(shù)瓶頸限制住的多旋翼飛行器系統(tǒng)突然出現(xiàn)在人們視野中，大家驚奇地發(fā)現(xiàn)居然有這樣一種小巧、穩(wěn)定、可垂直起降、機械結(jié)構(gòu)簡單的飛行器存在

8、。一時間研究者趨之若鶩，紛紛開始多旋翼飛行器的研發(fā)和使用。四旋翼飛行器是多旋翼飛行器中最簡單最流行的一種。如上所述，最初的一段時間主要是學(xué)術(shù)研究人員研究四旋翼。2010 年，法國 Parrot 公司發(fā)布了世界上首款流行的四旋翼飛行器 AR.Drone。作為一個高科技玩具，它的性能非常優(yōu)秀：輕便、靈活、安全、控制簡單，還能通過傳感器懸停，用 WIFI 傳送相機圖像到手機上?，F(xiàn)在的四軸飛行器設(shè)計主要是基于經(jīng)典 PID 和互補濾波算法的控制系

9、統(tǒng)，飛行器飛行控制算法的設(shè)計一直是控制領(lǐng)域眾多研究者最關(guān)心和最關(guān)鍵的問題之一。傳統(tǒng)的控制策略是在飛行器系統(tǒng)的某個特定作用點上首先將系統(tǒng)模型線性化，然后在此基礎(chǔ)上運用經(jīng)典控制理論對系統(tǒng)進行分析和控制，控制精度和控制能力相對偏弱。相比之下，運用現(xiàn)代非線性控制理論設(shè)計的控制算法，其性能明顯優(yōu)于經(jīng)典控制算法?？偟膩碚f，國內(nèi)外對于四旋翼的研究主要集中在兩個部分，其中一部分主要研究在系統(tǒng)建模和不同控制策略的優(yōu)異與否，例如賓夕法尼亞大學(xué) GRASP

10、實驗室設(shè)計制造的室內(nèi)四旋翼飛行器，麻省理工學(xué)院所設(shè)計的四旋翼飛行器，它運用的為擴展卡爾曼算法對姿態(tài)傳感器得到的數(shù)據(jù)進行融合濾波，達到穩(wěn)定控制的目標(biāo)?？梢愿鶕?jù)要求按照計劃進行自主飛行，并可用過Wi-Fi 與地面控制站交互信息。另一部分則更加側(cè)重飛行器在具體應(yīng)用中的研究，比較為人熟知的有亞馬遜的“首要飛行”無人機送貨項目。該無人機結(jié)合全球定位系統(tǒng)(GPS)從 96 個倉庫之一直飛訂貨人門口派送低于 5 磅的貨物，亞馬迅 86%的運送物品質(zhì)量

11、都滿足此要求。到 2013 年亞馬遜持續(xù)對該項目進行安全測試，以獲得美國聯(lián)邦航空管理局的批準(zhǔn)。實際上在四旋翼的研究過程中，其模型機的研制還沒有形成一個完備的理論體系，因此有必要從基礎(chǔ)模型部分開始搭建研究實驗平臺。四旋翼飛行器需要完成穩(wěn)定飛行以及各種姿態(tài)的控制，需要實現(xiàn)對其姿態(tài)的感知以及旋翼動力裝置的控制。要實現(xiàn)操控人員對飛行器的控制，還要實現(xiàn)無線遙控功能。在四旋翼飛行器的整體研發(fā)設(shè)計中，飛行控制系統(tǒng)是最基本的組成部分，也是最重要的組成部