行天工作室

四旋翼飞行器是近年来新兴的无人机，国外已经比较成熟，国内发展迅猛，它涉及的技术覆盖范围广，知识要求深，是一个面向团队的系统。它设计的主要模块有：机械结构设计、空气动力学、电路设计与优化、飞控算法研究、数据采集与传输、图像处理等等。

本项目由学院出资资助，时长半年需完成前两步的目标，旨在让有这方面兴趣的大学本科生有平台投入四轴飞行器的学习和研究，在实践中学习知识，发现学习的乐趣，通过自己的努力，克服困难，达到自己的全方面提升。

四轴飞行器是微型飞行器的其中一种，也是一种智能机器人。是最初是由航空模型爱好者自制成功，后来很多自动化厂商发现它可以用于多种用途而积极参于研制。它利用有四个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行，它的尺寸较小、重量较轻、适合携带和能够携带一定的任务载荷。飞行器采用嵌入式智能控制技术,建立一套基于微处理器下的自主检测并适时调整航向的具有自适应性导航飞行控制方案并将其应用于四旋翼飞行器。研究四旋翼飞行器的空气动力学的非线性数学模型的基础上，应用卡尔曼滤波算法对传感器数据进行滤波处理和融合，应用方向余弦和四元数算法对滤波后的数据进行二次处理，就能得到飞行过程中精确的飞行状态变量。进一步运用神经网络整定的算法结合四旋翼飞行器的数学模型进行飞行控制。使飞行器的在多种环境中都能快速、平稳飞行，甚至能高质量的完成空中悬停、低速平飞等高难度飞行动作。此外，由气压传感器等模块组成的绝对位置检测单元能准确计算出飞行器在绝对空间中的位置，并有效地消除误差积累，使飞行器能够做到自主飞行和定位巡航。从而使四旋翼飞行器能够应用于海洋勘探、搜救、航拍、侦察和监视等方面，因而四旋翼飞行器将成为一种军民两用的高技术产品。由于四轴飞行器有诸多优点，在飞行器安装云台，就可以应用四轴飞行器进行工业检测和探伤，比如说电线。在云台上挂上红外ccd，对电线进行实时监测，再将数据及时的传输回来。就能得到详细的数据，实现探伤和检测，预防的功能。

针对四旋翼无人机进行拓展应用，主要包括小区智能安防以及航拍两个方向四轴飞行器的工业应用

1）四旋翼航拍

在航拍上面完成了对整个校园的航拍工作，并上传进行可视化处理，成果集中上传至http://720yun.com/t/4de21wa6clw

2）基于无人机的智能安防系统

基于无人机的智能安防系统包括：四轴无人机、按一定距离分布于小区内的基站、以及和基站通过通讯线路相连的小区监控中心，无人机器通过无线发射和接收装置与基站通讯；

无人机包括：自动导航模块、GPS定位模块、数据链交换处理器及其接口控制电路、CCD摄像头、红外热成像、人脸识别模块和无线发射和接收模块等。