自從第一架現(xiàn)代消費(fèi)級(jí)無人機(jī)向公眾推出以來,無人機(jī)就成為一個(gè)炙手可熱的話題,并且憑借其眾多突出的優(yōu)勢(shì),如今也在各個(gè)領(lǐng)域有所應(yīng)用。其中無人機(jī)在商業(yè)、科研、軍事、檢測(cè)和娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用正在加速擴(kuò)展。當(dāng)然也有更多的專家學(xué)者也在積極探索無人機(jī)更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。日前,阿聯(lián)酋大學(xué)工程學(xué)院電氣工程系的一個(gè)研究小組發(fā)布的一篇論文中表達(dá)其試圖從不同角度論述基于無人機(jī)的氣體傳感系統(tǒng)。
圖/FLIR熱成像相機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)
研究無人機(jī)的自主控制及相關(guān)問題
論文中,科研小組首先研究了無人機(jī)自主控制及相關(guān)問題,然后對(duì)不同的氣體傳感機(jī)制進(jìn)行了比較,最后再進(jìn)行篩選。在論文的開頭,研究人員針對(duì)當(dāng)下幾個(gè)流行的無人機(jī)應(yīng)用,包括但不限于:
· 危險(xiǎn)區(qū)域檢測(cè)
· 軍事用途
· 農(nóng)業(yè)用途
作者指出:“目前有各種各樣的氣體傳感技術(shù)可供選擇來滿足氣體檢測(cè)和監(jiān)測(cè)目的。氣體傳感器可用于各種應(yīng)用場(chǎng)景,最常見的是安全系統(tǒng)中的應(yīng)用。而常見的氣體傳感技術(shù)包括熱,電化學(xué),質(zhì)量,電流,電位,電導(dǎo)和光學(xué)傳感。”
基于以上,研究人員開發(fā)了一種自動(dòng)無人機(jī)氣體傳感系統(tǒng),該系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)組成:分別是地面站、無人機(jī)平臺(tái)及其處理單元。他們使用DJI 100 Matrice四軸飛行器作為氣體傳感器裝置的飛行平臺(tái)。"
圖/自動(dòng)無人機(jī)氣體傳感系統(tǒng)
避障和自主控制
研究人員也通過研究各種傳感器和視覺設(shè)備來實(shí)現(xiàn)飛行平臺(tái)的避障功能,應(yīng)用最先進(jìn)的技術(shù)可以有效幫助飛機(jī)識(shí)別并快速反應(yīng)避開障礙物。
關(guān)于飛機(jī)的自主飛行功能,研究人員進(jìn)一步解釋:
“為了實(shí)現(xiàn)自主飛行,無人機(jī)從GPS中獲得的位置坐標(biāo)至關(guān)重要。通常,實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能有兩種方法。一是提前編排行程坐標(biāo)并編程無人機(jī)使其遵循預(yù)定的行程飛行。在這種情況下,傳感器可以保存數(shù)據(jù),檢查員可以事后提取。二是使用當(dāng)前位置坐標(biāo)來確定無人機(jī)下一個(gè)點(diǎn)的位置。”
此外,他們也通過無人機(jī)的飛行距離、速度和時(shí)間的公式來計(jì)算。而借助超聲波傳感器,可以檢測(cè)無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向側(cè)面以及上方的物體。
一種將無人機(jī)控制與氣體傳感技術(shù)相結(jié)合的氣體傳感系統(tǒng)
最終他們研制出的氣體傳感系統(tǒng),為用戶提供兩種不同的功能配置:
1、氣體分布圖(GDM),用以顯示調(diào)查區(qū)域的氣體濃度分布
2、檢測(cè)氣體泄漏的熱成像,可用于目標(biāo)和環(huán)境溫度對(duì)人類健康構(gòu)成威脅的惡劣環(huán)境檢測(cè)
圖/氣體分布圖(GDM)示例
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