一款用于森林防火的小型無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著全球氣候變暖和人類活動(dòng)增多，森林火災(zāi)趨于頻繁，危險(xiǎn)性不斷增大，難控性逐漸增強(qiáng)。為盡早監(jiān)測(cè)到森林火災(zāi)的發(fā)生以減小損失，本文設(shè)計(jì)了一款可用于森林防火的小型無(wú)人機(jī)。
　　本文首先分析了用于森林防火的小型無(wú)人機(jī)的類型、特點(diǎn)及適用范圍，并根據(jù)森林防火任務(wù)需求給出了無(wú)人機(jī)選型依據(jù)。針對(duì)用于森林防火的固定翼小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行了總體參數(shù)設(shè)計(jì)，利用CST方法編寫程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)翼型的參數(shù)優(yōu)化，并結(jié)合多島遺傳算法和序列二次規(guī)劃法進(jìn)行翼型優(yōu)化設(shè)計(jì)以獲取最大升

2、阻比，建立全機(jī)三維模型并作全機(jī)氣動(dòng)特性分析，最后規(guī)劃了森林防火無(wú)人機(jī)的作業(yè)流程。
　　用于森林防火的小型無(wú)人機(jī)最重要的任務(wù)載荷是視頻圖像采集裝置，本文論述了可見(jiàn)光和熱成像視頻圖像采集裝置及其原理，并基于佳能EOS100D攝像機(jī)設(shè)計(jì)了三自由度穩(wěn)定云臺(tái)。建立了云臺(tái)三維模型和云臺(tái)坐標(biāo)系，并推導(dǎo)坐標(biāo)系變換矩陣，設(shè)計(jì)了云臺(tái)PID控制律，并利用Simulink進(jìn)行仿真。階躍響應(yīng)和正弦跟蹤結(jié)果顯示，云臺(tái)具有較好的穩(wěn)定性和快速響應(yīng)能力。