四轴飞行器研究现状

从四轴飞行器的发展现状可以看出我国在该领域,尤其是对飞行器先进技术与功能的研究与其他国家差距还很大,国内需要加大开展自主创新研究。


1、国外现状

目前,飞行器已涉足不少领域:地震救灾、海洋垃圾清理、森林保护、大型建筑检修、海上追踪、实时航拍……空客公司也在六月初宣布以太阳能为动力的旋翼飞行器Zephyr T成功首飞,它会被用来代替卫星的部分功能。

Zephyr T属于高空旋翼飞行器,与人造卫星相比,它造价低、发射容易,可以随时接收地面的信息、也能与其他旋翼飞行器交流通讯。而且由于位置比卫星要更加接近地面,拍照的清晰程度也更胜一筹。

Cyber Technologies选择在旋翼飞行器上利用涵道螺旋桨的设计取代标准螺旋桨。这种全新的设计将飞行器的噪音极大程度的降低,还有一个特点便是在较低速度下也能保持机动性。若是搭载高清摄像机,这种低噪音飞行器在空中侦察、监视等领域将有广泛用途。

  2010年,Parrot用旗下的首款产品AR.Drone加入了四轴飞行器的阵营。这个模型用聚苯乙烯泡沫制作边缘,它搭载了两个相机,并使用了新颖的WIFI连接通讯技术。它是通过两个超声波发射器、一个三轴加速度计和几个陀螺仪达到稳定。

2、国内现状

(1) 北京理工大学的智能机器人研究所,对小型四轴飞行器进行结构与动力特征的分析,自主研发了一种轻量级四轴飞行器。并在此基础上,进行了不少基于PID姿态解算方面研究工作,取得了显著的成果。

(2) 2004年,国防科技大学机器人实验室开始进行对微型四轴飞行器的设计与研究,并且制作了四轴飞行器的初步原型机。目前团队已经完成了飞控系统硬件部分的开发和测试,并且着进行了MIMU (Miniature Inertial Measurement Unit),微惯性测量单元的开发。开发人员基于Backstepping方法进行了四轴飞行器姿态控制方法的研究,并采用标准的SR-UKF算法实现了系统的状态估计,成果显著。

从四轴飞行器的发展现状可以看出我国在该领域,尤其是对飞行器先进技术与功能的研究与其他国家差距还很大,国内需要加大开展自主创新研究。